Alaşım elementlerinin alüminyum bronz üzerindeki etkisi
Alüminyum bronz alaşımının temel elemanları bakır ve alüminyumdur. Alüminyum bronzun performansını iyileştirmek ve arttırmak için genellikle başka alaşım elementleri de eklenir. Alaşım elementlerinin makul şekilde eklenmesi, daha fazla korozyon direnci, daha yüksek sertlik ve daha iyi tokluk gibi malzeme özelliklerinin iyileştirilmesinde önemli bir rol oynar. Aynı zamanda, bazı elementlerin aşırı eklenmesi, gücün azalması, kırılganlığın artması, korozyon direncinin azalması vb. gibi bazı olumsuz sonuçları da beraberinde getirecektir. Bu makale, alüminyum bronzuna eklenen ana alaşım elementlerinin rolünü tanıtmaktadır.
Demir Fe
1. Cu-Al alaşımının katı çözeltisinde az miktarda Fe çözülebilir. Aşırı olması durumunda iğne benzeri FeAl3 oluşacaktır, bu da alaşımın mekanik özelliklerini ve korozyon direncini azaltacaktır. Bu nedenle alaşımdaki Fe içeriği %5'i geçmemelidir.
2. Alaşımdaki Ni, Mn ve Al içeriği artarsa Fe'nin katı çözeltideki çözünürlüğü daha da azalacaktır. Demir, alüminyum bronzdaki atomların difüzyon hızını yavaşlatabilir ve fazın stabilitesini artırabilir, böylece alaşımın kırılgan olmasına neden olan "kendi kendine tavlama" olayını engelleyerek alaşımın kırılganlığını büyük ölçüde azaltabilir.
3. Uygun miktarda demir, alüminyum bronzun döküm ve yeniden kristalizasyon tanelerini inceltebilir ve mekanik özellikleri iyileştirebilir. 1.0'e %0.5% eklemek, tahılların rafine edilmesinde bariz bir etkiye sahip olacaktır.
NikelNi
1. Nikel, Cu-Al alaşımında belirli bir katı çözünürlüğe sahiptir. Ni içeriği maksimum katı çözünürlüğünü aştığında K fazı NiAl fazı oluşacaktır. Ni bir yandan alüminyum bronzun ötektoid geçiş sıcaklığını arttırırken diğer yandan ötektoid nokta bileşenlerini ısınma yönünde hareket ettirerek fazın morfolojisini de değiştirebilmektedir. Ni içeriği düşük olduğunda faz iğne şeklindedir ve nikel içeriği %3'e ulaştığında pullara dönüşür.
2. Cu-Al-Ni alaşımına Mn eklendiğinde, faz ötektoid dönüşüme uğradığında faz granüler bir yapı oluşturma eğilimindedir.
3. Ni, alüminyum bronzun mukavemetini, sertliğini, termal stabilitesini ve korozyon direncini önemli ölçüde artırabilir. Belirli bir miktarda Ni içeren Cu-Al-Ni-Fe alaşımları, sıcak işlemden sonra çözelti işlemine ve söndürmeye ihtiyaç duymaz. Doğrudan zaman sınırı.
4. Ni ve Fe'nin alüminyum bronza aynı anda eklenmesi daha iyi bir genel performans sağlayabilir. Cu-A1-Ni-Fe alaşımında, κ fazının çökelme şeklinin mekanik özellikleri üzerinde büyük etkisi vardır.
5. Ni'nin Fe'ye optimal içerik oranı 0.9~1.1'dir.
Manganez
1. Mn, Cu-Al alaşımının katı çözeltisinde büyük bir çözünürlüğe sahiptir, ancak alüminyumun katı çözünürlüğünü azaltır. Manganez -faz ayrışmasını stabilize eder, faz geçişinin başlangıç sıcaklığını azaltır ve ötektoid geçişi geciktirir.
2. Alüminyum bronzdaki Mn içeriği, alaşımın mekanik özellikleri ve korozyon direnci açısından faydalı olan maksimum çözünürlük sınırını aşmaz. İyi işlenebilirliğe ve şekillendirilebilirliğe sahiptirler.
3. 0.3%~0.5%Mn içeren ikili alüminyum bronz, çok iyi sıcak çalışma özelliklerine sahiptir ve sıcak haddeleme sırasında çatlama eğilimi önemli ölçüde azalır.
4. Mn içeren alüminyum bronzuna belirli bir miktarda Fe eklemek alaşımın performansını daha da artırabilir çünkü Fe taneleri rafine edebilir, ancak demir, Mn'nin faz üzerindeki stabilize edici etkisini zayıflatacaktır.
Kalay ve Krom
1. Alüminyum bronzuna %0.2'den az veya buna eşit Sn eklemek, alaşımın buharda ve hafif asidik atmosferlerde stresli korozyon çatlamasına karşı direnç gösterme yeteneğini geliştirebilir.
2. Krom, ikili Cu-Al alaşımlarının mekanik özelliklerini iyileştirebilir, alaşım tavlaması sırasında tane büyümesini engelleyebilir ve tavlanmış malzemelerin sertliğini artırabilir.
Çinko ve silikon
1. Çinkonun Cu-Al alaşımında çözünürlüğü sınırlıdır ve faz alanını genişletir. Ancak Zn, Cu-Al-Ni-Fe alaşımının demir açısından zengin faz parçacıklarını azaltacak ve aşınma direncini azaltacaktır. İşlenmiş alüminyum bronzdaki maksimum safsızlık çinko içeriği %1.0'dir.
2. Silikon, alüminyum bronzundaki bir yabancı maddedir ve içeriği %0,2'yi geçmemelidir. Çoğu alüminyum bronz için %0,1'i aşmamalıdır. Aksi takdirde alaşımın mekanik özellikleri ve proses özellikleri azalacak ancak alaşımın işlenebilirliği artırılabilecektir.
