Efecto de los elementos de aleación sobre el bronce al aluminio.
Los elementos básicos de la aleación de bronce y aluminio son el cobre y el aluminio. Para mejorar y potenciar el rendimiento del bronce de aluminio, generalmente se añaden algunos otros elementos de aleación. La adición razonable de elementos de aleación juega un papel clave en la mejora de las propiedades del material, como una mayor resistencia a la corrosión, mayor dureza y mejor tenacidad. Al mismo tiempo, la adición excesiva de algunos elementos también traerá algunas consecuencias adversas, como resistencia reducida, mayor fragilidad, menor resistencia a la corrosión, etc. Este artículo presenta el papel de los principales elementos de aleación agregados al bronce de aluminio.
Hierro Fe
1. Se puede disolver una pequeña cantidad de Fe en la solución sólida de aleación Cu-Al. Si es excesivo, se formará FeAl3 en forma de aguja, lo que reducirá las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión de la aleación. Por tanto, el contenido de Fe en la aleación no debe exceder el 5%.
2. Si aumenta el contenido de Ni, Mn y Al en la aleación, la solubilidad del Fe en la solución sólida se reducirá aún más. El hierro puede ralentizar la velocidad de difusión de los átomos en el bronce de aluminio y aumentar la estabilidad de la fase, inhibiendo así el fenómeno de "autorecocido" que hace que la aleación se vuelva quebradiza, reduciendo en gran medida la fragilidad de la aleación.
3. Una cantidad adecuada de hierro puede refinar los granos de fundición y recristalización del bronce de aluminio y mejorar las propiedades mecánicas. Agregar 0.5% a 1.0 tendrá un efecto obvio de refinar los granos.
NíquelNi
1. El níquel tiene cierta solubilidad sólida en la aleación Cu-Al. Cuando el contenido de Ni excede la solubilidad sólida máxima, se formará la fase K NiAl. Por un lado, el Ni aumenta la temperatura de transición eutectoide del bronce de aluminio, por otro lado, mueve los componentes del punto eutectoide en la dirección de calentamiento y también puede cambiar la morfología de la fase. Cuando el contenido de Ni es bajo, la fase tiene forma de aguja, y cuando el contenido de níquel alcanza el 3%, se transforma en escamas.
2. Cuando se agrega Mn a la aleación Cu-Al-Ni, la fase tiende a formar una estructura granular cuando la fase sufre una transformación eutectoide.
3. El Ni puede mejorar significativamente la resistencia, dureza, estabilidad térmica y resistencia a la corrosión del bronce de aluminio. Las aleaciones de Cu-Al-Ni-Fe que contienen una cierta cantidad de Ni no requieren tratamiento con solución ni enfriamiento después del procesamiento en caliente. Límite de tiempo directo.
4. Agregar Ni y Fe al mismo tiempo al bronce de aluminio puede obtener un mejor rendimiento general. En la aleación Cu-A1-Ni-Fe, la forma de precipitación de la fase κ tiene una gran influencia en sus propiedades mecánicas.
5. La proporción de contenido óptima de Ni a Fe es 0.9~1,1.
Manganeso
1. El Mn tiene una gran solubilidad en la solución sólida de la aleación Cu-Al, pero reduce la solubilidad sólida del aluminio en. El manganeso estabiliza la descomposición de fase, reduce la temperatura de inicio de la transición de fase y retrasa la transición eutectoide.
2. El contenido de Mn en el bronce de aluminio no excede el límite máximo de solubilidad, lo que es beneficioso para las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión de la aleación. Tienen buen procesamiento y formabilidad.
3. El bronce de aluminio binario que contiene 0.3%~0.5%Mn tiene muy buenas propiedades de trabajo en caliente y la tendencia a agrietarse durante el laminado en caliente se reduce significativamente.
4. Agregar una cierta cantidad de Fe al bronce de aluminio que contiene Mn puede mejorar aún más el rendimiento de la aleación, porque el Fe puede refinar los granos, pero el hierro debilitará el efecto estabilizador del Mn en la fase.
Estaño y cromo
1. Agregar menos o igual a 0.2% de Sn al bronce de aluminio puede mejorar la capacidad de la aleación para resistir el agrietamiento por corrosión bajo tensión en vapor y atmósferas ligeramente ácidas.
2. El cromo puede mejorar las propiedades mecánicas de las aleaciones binarias Cu-Al, inhibir el crecimiento de grano durante el recocido de la aleación y aumentar la dureza de los materiales recocidos.
Zinc y silicio
1. El zinc tiene una disolución limitada en la aleación Cu-Al y expande el área de la fase. Sin embargo, el Zn reducirá las partículas de la fase rica en hierro de la aleación Cu-Al-Ni-Fe y reducirá la resistencia al desgaste. El contenido máximo de impureza de zinc en el bronce de aluminio procesado es del 1,0%.
2. El silicio es una impureza del bronce de aluminio y su contenido no debe exceder el 0.2%. Para la mayoría de los bronces al aluminio, no debe exceder el 0.1%. De lo contrario, se reducirán las propiedades mecánicas y las propiedades de proceso de la aleación, pero se puede mejorar la maquinabilidad de la aleación.
