Efecte dels elements d'aliatge sobre el bronze d'alumini
Els aliatges de bronze d'alumini es basen en coure i alumini. Per millorar i millorar el rendiment del bronze d'alumini, generalment s'afegeixen altres elements d'aliatge. L'addició raonable d'elements d'aliatge té un paper clau en la millora del rendiment dels materials, com ara una millor resistència a la corrosió, una major duresa, una millor tenacitat, etc. Al mateix temps, l'addició excessiva d'alguns elements també comportarà algunes conseqüències adverses, com ara resistència reduïda, augment de la fragilitat, reducció de la resistència a la corrosió, etc. Aquest article presenta el paper dels principals elements d'aliatge afegits al bronze d'alumini.
Ferro Fe
1. Es pot dissoldre una petita quantitat de Fe a la solució sòlida d'aliatge Cu-Al. Si és excessiu, formarà FeAl3 en forma d'agulla, que reduirà les propietats mecàniques i la resistència a la corrosió de l'aliatge. Per tant, el contingut de Fe en l'aliatge no hauria de superar el 5%.
2. Si augmenta el contingut de Ni, Mn i Al de l'aliatge, la solubilitat del Fe a la solució sòlida es reduirà encara més. El ferro pot frenar la velocitat de difusió atòmica en bronze d'alumini i augmentar l'estabilitat de la fase, inhibint així el fenomen d'"autorecuit" que fa que l'aliatge es torni trencadís, reduint molt la fragilitat de l'aliatge.
3. La quantitat adequada de ferro pot refinar els grans de fosa i recristal·lització del bronze d'alumini i millorar les propietats mecàniques. Si afegiu 0,5%~1.0 es pot refinar significativament els grans.
Níquel Ni
1. El níquel té una certa solubilitat sòlida en l'aliatge Cu-Al. Quan el contingut de Ni supera la màxima solubilitat sòlida, es formarà la fase NiAl de la fase K. Ni augmenta la temperatura de transformació eutectoide del bronze d'alumini, d'una banda, i d'altra banda, mou la composició del punt eutectoide en la direcció de l'augment de la temperatura, i també pot canviar la morfologia de la fase. Quan el contingut de Ni és baix, la fase té forma d'agulla i, quan el contingut de níquel arriba al 3%, es converteix en una escama.
2. Quan s'afegeix Mn a l'aliatge Cu-Al-Ni, hi ha una tendència a formar estructura granular quan la fase experimenta una transformació eutectoide.
3. Ni pot millorar significativament la força, la duresa, l'estabilitat tèrmica i la resistència a la corrosió del bronze d'alumini. L'aliatge Cu-Al-Ni-Fe que conté una certa quantitat de Ni no necessita ser tractat amb solució ni apagat després del treball en calent, i es pot envellir directament.
4. L'addició de Ni i Fe al bronze d'alumini al mateix temps pot obtenir un millor rendiment integral. En l'aliatge Cu-A1-Ni-Fe, la morfologia de precipitació de la fase κ té una gran influència en les seves propietats mecàniques.
5. La relació de contingut òptima de Ni a Fe és 0,9~1,1.
Manganès Mn
1. Mn té una gran solubilitat en la solució sòlida de l'aliatge Cu-Al, però redueix la solubilitat sòlida de l'alumini en . El manganès estabilitza la descomposició de la fase, redueix la temperatura inicial de la transformació de fase i retarda la transformació eutectoide.
2. El contingut de Mn en bronze d'alumini no supera el límit màxim de solubilitat, que és beneficiós per a les propietats mecàniques i la resistència a la corrosió de l'aliatge, i tenen bones propietats de processament i conformació.
3. El bronze binari d'alumini que conté 0.3%~0.5% Mn té propietats de treball en calent força bones i la tendència a l'esquerdament durant el laminat en calent es redueix significativament.
4. S'afegeix una certa quantitat de Fe al bronze d'alumini que conté Mn, i el rendiment de l'aliatge es millora encara més, perquè Fe pot refinar els grans, però el ferro debilitarà l'efecte estabilitzador del Mn en la fase.
Estany i crom
1. L'addició d'un Sn inferior o igual a 0,2% al bronze d'alumini pot millorar la capacitat de l'aliatge de resistir el craqueig per corrosió per tensió en atmosferes de vapor i lleugerament àcides.
2. El crom pot millorar les propietats mecàniques dels aliatges binaris de Cu-Al, inhibir el creixement del gra durant el recuit de l'aliatge i augmentar la duresa dels materials recuits.
Zinc i silici
1. El zinc es dissol en un aliatge Cu-Al de manera limitada, ampliant la regió de fase. Tanmateix, Zn reduirà les partícules de fase riques en ferro dels aliatges Cu-Al-Ni-Fe, reduint la resistència al desgast. El contingut màxim de zinc en impureses en bronze d'alumini processat és de l'1,0%.
2. El silici és una impuresa en el bronze d'alumini i el seu contingut no ha de superar el 0,2%, i per a la majoria dels bronzes d'alumini no ha de superar el 0,1%, en cas contrari reduirà les propietats mecàniques i propietats de procés de l'aliatge, però pot millorar la mecanització de l'aliatge.
