Legeerelementide mõju tinapronksile
Tinapronks on vasesulam, mille põhielemendiks on vask ja põhielemendiks tina. Tinapronksisulamit on palju, mis sobivad kasutamiseks erinevates töötingimustes. Hinnete erinevus seisneb elementide erinevas lisamises. Erinevate elementide lisamise korral võivad tinapronksisulamid saavutada erinevad omadused ja neid saab rakendada erinevatele kasutusnõuetele. Allpool tutvustame üksikasjalikult erinevate elementide lisandite mõju tinapronksi jõudlusele.
Fosfor P
1. Tinapronksi fosforisisaldus ei ületa üldjuhul 0,45%. Kui fosforisisaldus on suurem kui 0,5%, toimub eutektilis-peritektooniline reaktsioon L+ +Cu3P umbes 637 °C juures, põhjustades kuumahaprust. Kui sulami fosforisisaldus on suurem kui 0,3%, ilmub organisatsiooni eutektikum, mis koosneb vasest ja vaskfosfiidist (Cu3P).
2. Fosfor on tõhus vasesulamite deoksüdeerija ja parandab tinapronksi voolavust. Puuduseks on valuploki vastupidise segregatsiooni suurendamine.
3. Materjali tera suurus enne külmtöötlemist ja madalal temperatuuril anniilimine (180–300) pärast töötlemist avaldavad suurt mõju tina-fosforpronksi mehaanilistele omadustele. Kui tera suurus on väike, on materjali tugevus, kõvadus, elastsusmoodul ja väsimustugevus kõrgemad kui jämedateralise materjali omad, kuid plastilisus on veidi madalam. 4. Pärast külmtöödeldud tina-fosforpronksi lõõmutamist temperatuuril 200–260 1–2 tundi paranevad selle tugevus, plastilisus, elastsuspiir ja elastsusmoodul ning samuti saab parandada elastsust.
Tsink Zn
1. Tsink on üks tinapronksi legeerivatest elementidest ja tsingi lahustuvus tinapronksi tahkes lahuses on suur. Seetõttu on Cu-Sn-Zn töödeldud pronks ühefaasiline tahke lahus. Zn parandab sulami voolavust, kitsendab kristalliseerumistemperatuuri vahemikku ja vähendab pöördsegregatsiooni, kuid ei mõjuta oluliselt selle struktuuri ja omadusi.
2. Zn-i sisaldus töödeldud tinapronksis ei ole üldjuhul üle 5%.
Plii Pb
1. Pb sisaldus tinapronksis ei ületa 5%. See ei ole faasis lahustunud ja eksisteerib vabas olekus. See jaotub dendriitide vahel mustade osakestena, kuid jaotus on ebaühtlane.
2. Pb võib vähendada tinapronksi hõõrdetegurit, parandada kulumiskindlust ja suurendada töödeldavust, kuid veidi vähendada sulami mehaanilisi omadusi.
Mangaan Mn
1. Mn on üks tinapronksi kahjulikest lisanditest ja selle sisaldust tuleks rangelt kontrollida ja see ei tohiks ületada 0,002%. 2. Mangaan oksüdeerub kergesti oksiidideks, mis vähendab sulami sulatise voolavust ja pärast tahkumist jaotub see terade piiridele, nõrgendades kristallidevahelist sidet ja vähendades tugevust.
Raud Fe
Fe on tinapronksi lisand, mille maksimaalne sisaldus on 0,05%. Sellel on terade rafineerimise, ümberkristallimisprotsessi edasilükkamise ning tugevuse ja kõvaduse parandamise mõju. Kuid sisaldus ei tohi ületada piirväärtust, vastasel juhul tekib liiga palju rauarikast faasi, mis vähendab sulami korrosioonikindlust ja protsessi jõudlust.
Alumiinium Al, magneesium Mg, räni Si
1. Sulami mehaaniliste omaduste parandamiseks võib tahkes lahuses lahustada väikese koguse, kuid sulamisprotsessi ajal on seda lihtne oksüdeeruda, et tekitada tulekindlaid oksiide, vähendades seeläbi tinapronksi voolavust ja tugevust.
2. Alumiiniumi sisaldus Sn pronksis ei tohiks olla suurem kui 0,002%, samuti tuleks rangelt kontrollida Mg sisaldust, kuna nende oksiidid vähendavad sulami tugevust ja sulatise voolavust. . Välismaal on välja töötatud mõned Al- ja Mg-sisaldusega tinapronksid, millel pole mitte ainult kõrge tugevus, vaid ka hea korrosioonikindlus. Näiteks Cu-5Sn-7Al sulamil on kõrge korrosioonikindlus ja tugevus ning Cu-5Sn-1Mg tinapronksi tugevus on pärast 900 MPa ja 30 HRC. vananemistöötlus ja juhtivus 30% ~ 35% IACS, mida saab kasutada suure tugevuse, kõrge korrosioonikindluse ja hea juhtivusega komponentide valmistamiseks.
