Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim đến đồng thiếc
Đồng thiếc là hợp kim đồng với đồng là nguyên tố cơ bản và thiếc là nguyên tố chính. Có rất nhiều thương hiệu hợp kim đồng thiếc, phù hợp để sử dụng trong các điều kiện làm việc khác nhau. Sự khác biệt giữa các thương hiệu nằm ở số lượng các yếu tố được thêm vào. Việc bổ sung các nguyên tố khác nhau có thể cho phép hợp kim đồng thiếc đạt được các đặc tính khác nhau và được sử dụng trong các yêu cầu sử dụng khác nhau. Dưới đây chúng tôi sẽ giới thiệu chi tiết về tác động của việc bổ sung các nguyên tố khác nhau đến tính chất của đồng thiếc.
Phốt pho P
1. Hàm lượng phốt pho trong đồng thiếc thường không vượt quá 0,45%. Khi hàm lượng phốt pho lớn hơn 0,5%, phản ứng eutectic-peritectic L+ +Cu3P sẽ xảy ra ở khoảng 637, gây ra hiện tượng giòn nhiệt. Khi hàm lượng phốt pho trong hợp kim lớn hơn 0,3%, một eutectic bao gồm đồng và photphua đồng (Cu3P) sẽ xuất hiện trong cấu trúc.
2. Phốt pho là chất khử oxy hiệu quả cho hợp kim đồng và cải thiện tính lưu động của đồng thiếc. Nhược điểm là nó làm tăng sự phân chia ngược của phôi.
3. Kích thước hạt của vật liệu trước khi xử lý nguội và ủ ở nhiệt độ thấp (180 ~ 300) sau khi xử lý có tác động lớn đến tính chất cơ học của đồng thiếc-phốt pho. Khi hạt mịn, độ bền, độ cứng, mô đun đàn hồi và độ bền mỏi của vật liệu cao hơn so với vật liệu hạt thô, nhưng độ dẻo thấp hơn một chút. 4. Sau khi đồng thiếc-phốt pho được gia công nguội ở nhiệt độ 200 ~ 260 độ trong 1 ~ 2 giờ, độ bền, độ dẻo, giới hạn đàn hồi và mô đun đàn hồi của nó được cải thiện và độ ổn định đàn hồi của nó cũng có thể được cải thiện.
kẽmZn
1. Kẽm là một trong những nguyên tố hợp kim của đồng thiếc. Kẽm có độ hòa tan cao trong dung dịch rắn alpha của đồng thiếc. Vì vậy, đồng đã qua xử lý Cu-Sn-Zn là dung dịch rắn một pha. Zn cải thiện tính lưu động của hợp kim, thu hẹp phạm vi nhiệt độ kết tinh và giảm bớt sự phân tách ngược mà không ảnh hưởng lớn đến cấu trúc và tính chất của nó.
2. Hàm lượng Zn trong đồng thiếc đã qua chế biến thường không quá 5%.
ChìPb
1. Hàm lượng Pb trong đồng thiếc không vượt quá 5%. Nó không phải là chất rắn hòa tan trong pha và tồn tại ở trạng thái tự do. Nó được phân bố giữa các sợi nhánh ở dạng hạt màu đen, nhưng sự phân bố không đồng đều.
2. Pb có thể làm giảm hệ số ma sát của đồng thiếc, cải thiện khả năng chống mài mòn và cải thiện khả năng gia công, nhưng nó làm giảm một chút tính chất cơ học của hợp kim.
Mangan
1. Mn là một trong những tạp chất có hại trong đồng thiếc, hàm lượng của nó phải được kiểm soát chặt chẽ và không được vượt quá 0.002%. 2. Mangan dễ bị oxy hóa tạo thành các oxit, làm giảm tính lưu động của hợp kim nóng chảy. Sau khi hóa rắn, chúng phân bố trên các ranh giới hạt, làm suy yếu liên kết giữa các hạt và giảm độ bền.
Sắt Fe
Fe là tạp chất có trong đồng thiếc, có hàm lượng tối đa là 0,05%. Nó có thể tinh chế ngũ cốc, trì hoãn quá trình kết tinh lại và cải thiện độ bền và độ cứng. Tuy nhiên, hàm lượng không được vượt quá giá trị giới hạn, nếu không sẽ hình thành quá nhiều pha giàu sắt, làm giảm khả năng chống ăn mòn và hiệu suất xử lý của hợp kim.
Nhôm Al, Magiê Mg, Silicon Si
1. Một lượng nhỏ có thể được hòa tan thành dung dịch rắn để cải thiện tính chất cơ học của hợp kim, nhưng trong quá trình nóng chảy, nó dễ bị oxy hóa để tạo ra các oxit chịu lửa, do đó làm giảm tính lưu động và độ bền của đồng thiếc.
2. Hàm lượng nhôm trong đồng Sn không được lớn hơn 0.002% và hàm lượng Mg cũng phải được kiểm soát chặt chẽ, vì các oxit của chúng sẽ làm giảm độ bền của hợp kim và làm giảm tính lưu động của tan chảy. Một số đồng thiếc có chứa Al và Mg đã được phát triển ở nước ngoài, không chỉ có độ bền cao mà còn có khả năng chống ăn mòn tốt. Ví dụ: Hợp kim Cu-5Sn-7Al có khả năng chống ăn mòn và độ bền cao, còn Cu-5Sn- Độ bền của đồng thiếc lMg sau khi xử lý lão hóa có thể đạt tới 900 MPa, 30 HRC, và độ dẫn điện là 30% ~ 35% IACS. Nó có thể được sử dụng để sản xuất các bộ phận có độ bền cao, khả năng chống ăn mòn cao và độ dẫn điện tốt.
