Разделы сайта

Читаемое

Обновления Nov-2017

Промышленность Ижоры -->  Коррозионные свойства латуней 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93

3) наконец, сплавы с повышенным содержанием олова состоят из кристаллов -твердого раствора и эвтектоида a-f--

На рис. 247а показана структура литой бронзы, содержащей SVo Sn. Структура дендритная. На рис. 2476 показана структура литой бронзы, содержащей I40/0 Sn. Видны включения эвтектоида а+ 8 (темные включения Sn02).

Фаза р в горячем состоянии довольно пластична, а в холодном - тверда и хрупка, поэтому при определенных условиях можно катать вгорячую сплавы, содержащие до 2(Р/о Sn, которые в холодном состоянии весьма хрупки.

Механические свойства оловянных бронз достаточно хороши. С увеличением содержания олова возрастает твердость и прочность сплавов, но при этом понижается пластичность. Изменение механических свойств литьи оловянных сплавов в зависимости от содержания олова показано на

* . рис. 248. В технических сплавах

/so олово содержится от 3 до 14Vo и реже до 2(У/й. Для обработки давлением применяются сплавы с содержанием до 8 / Sn и чаще с добавками фосфора, цинка или свинца. Оловянноцинковая бронза БрОЦ4-3 хорошо обрабатывается давлением в горячем и холодном состоянии. Оловян-нофосфористая бронза типа БрОФ4-0,15 обрабатывается в горячем (прессование) и холодном состоянии (прокатка и волочение). Наконец, бронзы БрОФ6,5-0,4 и БрОЦС4-4-2,5 обрабатываются обычно в холодном состоянии (прокатка волочение), а в горячем состоянии лишь прессованием.

Оловянные бронзы, применяемые для фасонного литья, в зависимости от назначения, имеют довольно разнообразный состав (см. Литейные оловянные бронзы ). Данные сплавы отличаются замечательными литейныли свойствами, хотя жидкотекучесть их значительно ниже, чем, например, у бронз алюминиевых или кремнистых.

Эти сплавы имеют незначительную объемную усадку - наименьшую из всех известных сплавов, что позволяет без особого труда получать очень сложное фасонное литье с резкими переходами от тонких сечений к толстым.

Оловянные бронзы мало чувствительны к перегреву и газам, отлично воспринимают сварку и пайку, не дают искры при ударах.

Рис 248 Зависимость механических свойств литых Оловянных бронз от содержания олова

немагнитны, морозостойки и обладают весьма высокими антифрикционными свойствами.

Отрицататьным свойством оловянных бронз является их склонность к обратной ликвации , заключающейся в том, что при застывании отливок легкоплавкая составляющая, обогащенная оловом, под влиянием объемных изменений и выделяющихся газов, перемещается от центра к периферии, что связано с появлением мелкой пористости в отливках и неравномерности их химического состава. При резко выраженной обратной ликвации на поверхности отливок появляется так называемый оловянный пот в виде белых пятен или вьщелений. Эти выделения хрупки, содержат 15-18/о Sn, состоят в основном из кристаллов S-фазы и отрицательно влияют на качество отливок из оловянных бронз. Процесс диффузии в оловянистых бронзах протекает крайне медленно и дендритная структура исчезает лишь после многократной механической и термической обработки, что также затрудняет технологический процесс обработки давлением данных сплавов.

Оловянные бронзы из-за особых физических свойств (большой интервал между точками ликвидуса и солидуса) при затвердевании образуют не концентрированную усадочную раковину, а рассеянную пористость, расположенную между дендритами равномерно по всему сечению отливки. Это, однако, благоприятствует получению качественного сложного фасонного литья, так как общая объемная усадка оловянных бронз незначительна, но. с другой стороны, затрудняет получение плотных отливок по всему сечению.

Влияние добавок и примесей

Фосфор. Диаграмма состояния системы медь - олово - фосфор показана на рис. 249 а, б и в, откуда видно, что фосфор незначительно растворим в этих сплавах, причем с увеличением содержания олова и понижением температуры область твердого раствора резко сдвигается ь сторону медного угла.

С медью фосфор дает химическое соединение (при M.l/o Р) СпзР с точкой плавления 707°, образующее с оловянной бронзой Тройную эвтектику состава: 80,7Ve Си, 14,8/о Sn и 4,5 /о Р, плавя-йдуюся при температуре 628°. При содержании в оловянных бронзах свыше 0,3 /о Р последний выделяется в виде голубоватых включений фосфидной эвтектики, хорошо видных под микроскопом, которые в отличие от эвтектоида а + 8 не травятся 50 */о-ньга раствором азотной кислоты и не дают цветной реакции в поляризованном свете в отличие от закиси меди.

Фосфор значительно влияет на механические свойства оловянных бронз.




\, 5%Sn


Рис 249a. Диаграмма со- Содержание P. A

меТ- олово - фосфор Рис. 2496. Политермические разрезы медного угла системы медь--олово - фосфор Медный уг0л при постоянном содержании олова и переменном - фосфора

> п

1000

I 700 t

2°7оР

X >

л* ж

- /

а- V

/637

оо*Л

-g-ga-

333°

Ti*CUjP

°\.

--0--

г:

CU3P

utfitCUj

(x.*CUjP 0 1

337

\cUjP

>

j /сф

5 /0 /S 20 2S

/Содержание St?, %

Рис. 249b. Политермнческне разрезы медного угла системы медь олово - фосфор прн постоянном со- держании фосфора и переменном - олова * * 1 юстоянном со



В сплавах, обрабатываемых давлением, содержится не свыше 0,5 /о Р. При таком соотношении оловянные бронзы обладают оптимальными механическими и технологическими свойствами, имеют повышенные: предел упругости, модуль упругости и предел усталости, достигающий 25-28 кг/мм при 100 млн циклов. При повышенном содержании фосфора (более 0,5*/о) оловянные бронзы не поддаются горячей обработке давлением и легко разрушаются, так как при температуре горячей прокатки фосфидная эвтектика находится в жидком состоянии и действие ее аналогично действию свинца или висмута на однофазные сплавы при обработке их в горячем состоянии. Фосфор значительно повышает антифрикционные свойства оловянных бронз. Обладая высокой твердостью, износоустойчивостью и хорошей притираемостью фосфиды, наряду с S-фазой, создают необходимые условия для хорошей работы подшипников. Поэтому в антифрикционные литейные оловянные бронзы фосфор вводится до 1,2/о. Являясь отличным раскислите-лем, фосфор также сильно повышает жидкотекучесть оловянистых бронз, что имеет существенное значение при литье этих сплавов.

Никель. Диаграмма состояния тройной системы медь - никель - олово изучена лишь частично. Вертикальный разрез диаграммы .медь - никель - олово с постоянным содержанием 2о/о Ni


о 14 S 12 t6 20 24 2832

Sn %

Рис. 250. Диаграмма

состояния системы

медь - олово - никель. Разрез медисяго угла при постоянном содержании никеля 2°/о


2S 30

О /S 20 Л/, %

Рис. 251. Диаграмма состояния системы медь - олово - никель. Предел насыщения области твердого раствора а при комнатной температуре. Медный угол

и горизонтальный разрез медного угла этой системы при комнатной температуре показаны на рис. 250 и 251.

Под влиянием никеля граница насыщения области твердого раствора а резко сдвигается в сторону медного угла. В гетероген-

ной области при малой концентрации олова с понижением температуры появляется новая фаза - 6, которая при быстром затвердевании сплава выделяется е форме мелких игольчатых кристаллов. При медленном затвердевании она выделяется в виде круглых светлоголубых включений, сильно отличающихся по форме и цвету от 8-фазы и фосфидов и отвечающих по составу интерметаллическому соединению .Ni4Sn. Границы ликвидуса и фазовых превращений в твердом состоянии в этой системе под влиянием никеля заметно повышаются.

Прн температуре 539° происходит эвтектоидное превращение a + y-a + S причем фаза 5 резко отличается по структуре и свойствам от 8-фазы двойной системы медь - олово. В частности, фаза 6 поляризуется (в отличие от 5-фазы), что указывает на перестройку ее решетки. Кристаллическая структура а-фазы (кубическая гранецентрированная) и р-фазы (кубическая объем-ноцентрированная) под действием никеля не изменяется, увели-

чиваются на незначительную величину (~0,007А) лпшь периоды их решеток.

Необходимо от.метить, что диаграмма медь- никель- олово нуждается в уточнении, в частности, наличие фазы 0, как это изображено на рис. 250 и 251 и фазы & в по1раничной области, противоречит правилу фаз. Никель положительно влияет на двойные оловянные бронзы, повышая механические и коррозионные свойства и измельчая зерно.

Поэтому никель до 1*/о в двойных сплавах является полезной добавкой (особенно в литейных оловянных бронзах). При повышенном содержании никеля эти сплавы облагораживаются. Особенно резкое влияние никель оказывает на оловянно-фосфористые бронзы.

На рис. 252 показана диаграмма состояния системы медь - никель - фосфор, где даны изотермы насыщения области а-твердого раствора медного угла. Из диаграммы видно, что область а с понижением температуры резко сдвигается влево, в частности, при содержании в сплаве O.OSVo Р и 0,2</о Ni вторая фаза NisP выделяется после отжига при 600°. Никель до 0,25/о. положительно влияет на оловяннофосфористые бронзы, повышая несколько механические свойства и измельчая зерно. 17*


ci/ о

Рис 252 Диаграмма состояния системы медь - никель - фосфор. Изотермы насыщения области твердого раствора а медного угла



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93

© 2003 - 2017 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка