1. Tirpumo ir lydinio stiprinimo mechanizmų skirtumai
Vario lydinio sistemose tokie elementai kaip cinkas, alavas ir aliuminis turi reikšmingų tirpumo skirtumų. Kambario temperatūros pusiausvyroje cinko tirpumas yra iki 37% vario masė, o maždaug 30% lieka tirpsta AS - liejimo būsenoje. Priešingai, AS - alavo bronzoje liejamas tirpumas skardoje yra tik 5–6%, o aliuminio tirpumas aliuminio bronzoje yra maždaug 7–8%. Didelis kietas cinko tirpumas vario metu sukelia stiprų kietą tirpalą stiprinantį poveikį. Be to, dauguma lydinių elementų gali ištirpinti skirtingo laipsnio žalvario matricoje, dar labiau padidindami jo mechanines savybes. Tai yra pagrindinė priežastis, kodėl specialūs žalvario lydiniai pasižymi didelio stiprumo savybėmis.
Žvelgiant iš ekonominės perspektyvos, cinkas yra pigesnis nei aliuminio ir alavo, o dėl gausių išteklių atsargų bendros žalvario išlaidos yra žymiai mažesnės nei alavo bronzos ir aliuminio bronzos.
2. Žalvario atlikimo pranašumai
Kietėjimo charakteristikos ir sklandumas
Žalvaris turi ypač siaurą kristalizacijos temperatūros diapazoną (maždaug 30 - 40 laipsnių) ir sukietėja apvalkale -. Likvidės temperatūra žymiai mažėja didėjant cinko kiekiui (lydymosi taškas maždaug 900 laipsnių), todėl susidaro puikus metalo sklandumas, kuris gali užpildyti sudėtingas ertmes. Be to, siauros kristalizacijos diapazonas sumažina kristalinę segregaciją viduje ir išsisklaidžiusių susitraukimo ertmių susidarymą, todėl lengviau formuoti koncentruotas susitraukimo ertmes, o tai palengvina kryptinį sukietėjimą per kilimo šėrimą.
Lydymosi ir deoksidacijos charakteristikos
Cinko garinimo taškas yra 907 laipsnio, kuris yra arti žalvario lydymosi taško. Laidos metu cinkas lengvai išgaruoja ir pašalina dujas iš išlydyto vario, sumažindamas poringumo susidarymo riziką. Be to, cinkas turi stiprias deoksidavimo galimybes, pašalindamas papildomų deoksidizatorių poreikį lydymo metu, taip supaprastindamas procesą ir sumažinant išlaidas. Nors lydymo metu ZnO oksidai gali susidaryti, dėl mažo tankio jie plūduriuoja ir formuoja šlaką, o antrinės oksidacijos užkirsti kelią gali išvengti įtraukimo defektų.
Proceso pritaikomumas
Žalvaris nėra jautrus vėsinimo greičiui, o jo mechaninės savybės yra minimaliai paveiktos sienos storio, todėl jis tinka įvairiems procesams, tokiems kaip smėlio liejimas, liejimas, liejimas ir išcentrinis liejimas. Tipiškos proceso priemonės apima:
Smėlio šerdies dizainas: Norėdami sumažinti liejimo įtempį ir užkirsti kelią įtrūkimams bei deformacijoms, naudokite smėlio šerdes su geromis derliaus savybėmis;
Bėgikai ir liejimo sistemos: Įdiekite didelius - dydžio bėgikus, kad pasiektumėte nuoseklų kietėjimą ir optimizuotumėte vidinį bėgiko išdėstymą subalansuotam aušinimui;
Palikimo temperatūros kontrolė: tinkamai sumažinkite pilimo temperatūrą, kad sumažintumėte skysčio susitraukimą ir cinko garinimo nuostolius.
3. Veiklos apribojimai ir lydimos patobulinimai
Atsparumo korozijai trūkumai
Cinko elektrodų potencialas yra mažesnis nei vario, todėl cinko išplovimo korozija elektrolitų aplinkoje (pvz., Jūros vanduo, neorganinės rūgštys) - cinko - turtingos fazės ištirpsta kaip anodas, sutrikdydamas lydinio struktūrą. Įprastas žalvaris pasižymi ypač prastu atsparumu korozijai tekančioje jūros vandenyje ir garų aplinkoje.
Specialaus žalvario našumo patobulinimai
Pridėjus legiruotų elementų, tokių kaip MN, Al, Fe, SI ir PB, žalvario savybės gali būti nukreiptos į tobulinimą:
Mašinamasis žalvaris: pridedant PB padidėjimą, mašinoje;
Karinio jūrų laivyno žalvaris: SN pridėjimas padidina jūros vandens atsparumą korozijai;
Aukštas - stiprumo žalvaris: „Al“ ir „Fe“ įvedimas siekiant formuoti stiprinimo fazes, gerinant mechanines savybes;
Die - liejimo žalvaris: Kompozicijos optimizavimas, kad jis atitiktų aukštą - slėgio liejimo procesus, balansuojant sklandumą ir matmenų tikslumą.
4. Dabartinės žalvario pramoninės programos
Turėdamas išsamius didelio stiprumo, mažų išlaidų ir liejimo proceso suderinamumo pranašumus, „Brass“ tapo pačiu įvairesniu ir aukščiausiu - kūrimo kategorija tarp vario lydinių. Jo pritaikymas apima mechaninę gamybą (pavaros, guoliai), aparatūros statybą (vožtuvus, jungiamąsias detales), laivų statybos pramonę (kondensatoriaus vamzdelius, jūros vandens sistemos komponentus) ir dekoratyvinius laukus. Nors jo atsparumas korozijai yra prastesnis nei bronzos, jis palaiko dominuojančią padėtį vidutinio sunkumo ar žemoje korozijos aplinkoje, naudodamas legiruotų patobulinimus ir paviršiaus apsaugos technologijas (tokias kaip dangos ir pasyvavimo gydymas).
5. Santrauka
Žalvaris yra pagrįstas Cu - Zn dvejetainiu lydiniu, o naudojant elementarią kietą tirpalo stiprinimą ir proceso optimizavimą jis sukūrė unikalius našumo pranašumus. Nepaisant atsparumo korozijai apribojimų, jis išlieka nepakeičiamas balansuojant liejimo našumą, išlaidų valdymą ir mechaninį stiprumą. Ateityje, plėtojant ekologišką švino - nemokamą žalvaris ir aukštą - koroziją - atsparūs lydiniai, žalvaris ir toliau plės savo taikymo scenarijus aukštu -} galutiniais gamybos laukais.