1. Perbezaan dalam kelarutan dan mekanisme pengukuhan aloi
Dalam sistem aloi tembaga, unsur -unsur seperti zink, timah, dan aluminium mempamerkan perbezaan yang signifikan dalam kelarutan. Pada keseimbangan suhu bilik, zink mempunyai kelarutan sehingga 37% oleh massa dalam tembaga, dan kira -kira 30% tetap larut dalam keadaan cast -. Sebaliknya, kelarutan cast - timah dalam gangsa timah hanya 5-6%, dan kelarutan aluminium dalam gangsa aluminium adalah kira -kira 7-8%. Kelarutan pepejal zink yang tinggi dalam tembaga menghasilkan kesan pengukuhan penyelesaian pepejal yang kuat. Di samping itu, kebanyakan elemen aloi boleh larut ke tahap yang berbeza -beza dalam matriks tembaga, meningkatkan lagi sifat mekanikalnya. Inilah sebab utama mengapa aloi tembaga khas mempamerkan ciri -ciri kekuatan yang tinggi.
Dari perspektif ekonomi, zink lebih murah daripada aluminium dan timah, dan rizab sumbernya yang banyak menjadikan kos keseluruhan tembaga jauh lebih rendah daripada gangsa timah dan gangsa aluminium.
2. Kelebihan prestasi tembaga
Ciri -ciri pemejalan dan ketidakstabilan
Brass mempunyai julat suhu penghabluran yang sangat sempit (kira -kira 30 - 40 darjah) dan menguatkan dalam shell - seperti cara. Suhu cecair berkurangan dengan ketara dengan peningkatan kandungan zink (titik lebur kira -kira 900 darjah), mengakibatkan ketidakstabilan logam yang sangat baik yang dapat mengisi rongga yang kompleks. Di samping itu, pelbagai penghabluran sempit mengurangkan pemisahan intra-kristal dan pembentukan rongga pengecutan yang tersebar, menjadikannya lebih mudah untuk membentuk rongga pengecutan pekat, yang memudahkan pemejalan arah melalui pemakanan riser.
Ciri -ciri peleburan dan deoksidasi
Zink mempunyai titik pengewapan 907 darjah, yang dekat dengan titik lebur tembaga. Semasa pemutus, zink mudah menguap dan menghilangkan gas dari tembaga lebur, mengurangkan risiko pembentukan keliangan. Tambahan pula, zink mempunyai keupayaan deoksida yang kuat, menghapuskan keperluan untuk deoksida tambahan semasa peleburan, dengan itu memudahkan proses dan mengurangkan kos. Walaupun ZnO oksida mungkin terbentuk semasa peleburan, ketumpatan rendah mereka menyebabkan mereka terapung dan membentuk sanga, dan menghalang pengoksidaan sekunder dapat mengelakkan kecacatan inklusi.
Proses penyesuaian
Tembaga tidak sensitif terhadap pemutus kadar penyejukan, dan sifat mekanikalnya minimally dipengaruhi oleh ketebalan dinding, menjadikannya sesuai untuk pelbagai proses seperti pemutus pasir, pemutus mati, dan pemutus sentrifugal. Langkah -langkah proses biasa termasuk:
Reka bentuk teras pasir: Gunakan teras pasir dengan sifat hasil yang baik untuk mengurangkan tekanan pemutus dan mencegah keretakan dan ubah bentuk;
Pelari dan Sistem Pouring: Pasang pelari bersaiz besar - untuk mencapai pemejalan berurutan dan mengoptimumkan susun atur pelari dalaman untuk penyejukan seimbang;
Menuangkan kawalan suhu: Mengurangkan suhu yang tepat untuk meminimumkan pengecutan cecair dan kehilangan penyejatan zink.
3. Batasan prestasi dan peningkatan pengaliran
Kekurangan rintangan kakisan
Zink mempunyai potensi elektrod yang lebih rendah daripada tembaga, yang membawa kepada kakisan zink dalam persekitaran elektrolit (contohnya, air laut, asid bukan organik) - zink - fasa kaya melarutkan secara sengaja sebagai anod, mengganggu struktur aloi. Tembaga biasa mempamerkan rintangan kakisan yang sangat buruk dalam air laut dan persekitaran stim yang mengalir.
Peningkatan prestasi dalam tembaga khusus
Dengan menambahkan unsur -unsur aloi seperti Mn, Al, Fe, Si, dan Pb, sifat tembaga boleh disasarkan untuk penambahbaikan:
Tembaga machinable: Menambah PB meningkatkan kebolehkerjaan;
Tembaga Tentera Laut: Menambah SN meningkatkan rintangan kakisan air laut;
Tinggi - Kekuatan tembaga: Memperkenalkan Al dan Fe untuk membentuk fasa pengukuhan, meningkatkan sifat mekanikal;
Mati - tembaga pemutus: mengoptimumkan komposisi untuk disesuaikan dengan proses pemutus tekanan tinggi -, mengimbangi ketidakstabilan dan ketepatan dimensi.
4. Aplikasi perindustrian semasa tembaga
Dengan kelebihan komprehensif kekuatan tinggi, kos rendah, dan keserasian proses pemutus, tembaga telah menjadi yang paling pelbagai dan tertinggi - menghasilkan kategori di kalangan aloi tembaga. Aplikasinya merangkumi pembuatan mekanikal (gear, galas), perkakasan bangunan (injap, kelengkapan), industri pembinaan kapal (tiub kondensor, komponen sistem air laut), dan bidang hiasan. Walaupun rintangan kakisannya lebih rendah daripada gangsa, ia mengekalkan kedudukan yang dominan dalam persekitaran kakisan sederhana hingga rendah melalui penambahbaikan dan teknologi perlindungan permukaan (seperti salutan dan rawatan passivasi).
5. Ringkasan
Brass didasarkan pada aloi binari Cu -, dan melalui pengoptimuman penyelesaian dan pengoptimuman proses elemen, ia telah membangunkan kelebihan prestasi yang unik. Walaupun batasan rintangan kakisannya, ia tetap tidak dapat digantikan dalam mengimbangi prestasi pemutus, kawalan kos, dan kekuatan mekanikal. Pada masa akan datang, dengan perkembangan plumbum mesra alam - tembaga percuma dan tinggi - kakisan - aloi tahan, tembaga akan terus memperluaskan senario aplikasinya di bidang pembuatan akhir -.