Kesan unsur mengaloi pada gangsa timah
Gangsa timah ialah aloi tembaga dengan kuprum sebagai unsur asas dan timah sebagai unsur utama. Terdapat banyak jenama aloi gangsa timah, yang sesuai untuk digunakan dalam keadaan kerja yang berbeza. Perbezaan antara jenama terletak pada jumlah elemen tambahan. Penambahan unsur yang berbeza boleh membolehkan aloi gangsa timah mencapai sifat yang berbeza dan digunakan dalam keperluan penggunaan yang berbeza. Di bawah ini kami akan memperkenalkan secara terperinci kesan penambahan pelbagai elemen terhadap sifat-sifat gangsa timah.
Fosforus P
1. Kandungan fosforus timah gangsa secara amnya tidak melebihi 0.45%. Apabila kandungan fosforus lebih besar daripada 0.5%, tindak balas eutektik-peritektik L+ +Cu3P akan berlaku pada sekitar 637, menyebabkan kemerosotan terma. Apabila kandungan fosforus aloi lebih besar daripada 0.3%, eutektik yang terdiri daripada kuprum dan kuprum fosfida (Cu3P) akan muncul dalam struktur.
2. Fosforus ialah penyahoksida yang berkesan untuk aloi kuprum dan meningkatkan kecairan gangsa timah. Kelemahannya ialah ia meningkatkan pengasingan terbalik jongkong.
3. Saiz bijian bahan sebelum pemprosesan sejuk dan penyepuhlindapan suhu rendah (180~300) selepas pemprosesan mempunyai kesan yang besar terhadap sifat mekanikal gangsa timah-fosfor. Apabila butiran halus, kekuatan, kekerasan, modulus keanjalan, dan kekuatan keletihan bahan adalah lebih tinggi daripada bahan butiran kasar, tetapi keplastikan adalah lebih rendah sedikit. 4. Selepas gangsa timah-fosfor kerja sejuk disepuhlindapkan pada 200~260 darjah selama 1~2 jam, kekuatan, keplastikan, had keanjalan dan modulus keanjalannya dipertingkatkan, dan kestabilan keanjalannya juga boleh dipertingkatkan.
ZinkZn
1. Zink adalah salah satu unsur aloi gangsa timah. Zink mempunyai keterlarutan yang tinggi dalam larutan pepejal alfa gangsa timah. Oleh itu, gangsa yang diproses Cu-Sn-Zn ialah larutan pepejal fasa tunggal. Zn meningkatkan kecairan aloi, mengecilkan julat suhu penghabluran, dan mengurangkan pengasingan terbalik, tanpa memberi kesan besar pada struktur dan sifatnya.
2. Kandungan Zn dalam gangsa timah yang diproses secara amnya tidak melebihi 5%.
LeadPb
1. Kandungan Pb dalam timah gangsa tidak melebihi 5%. Ia bukan pepejal terlarut dalam fasa dan wujud dalam keadaan bebas. Ia diedarkan antara dendrit dalam bentuk zarah hitam, tetapi pengedarannya tidak sekata.
2. Pb boleh mengurangkan pekali geseran gangsa timah, meningkatkan rintangan haus, dan meningkatkan kebolehmesinan, tetapi ia mengurangkan sedikit sifat mekanikal aloi.
Mangan
1. Mn ialah salah satu kekotoran berbahaya dalam gangsa timah, dan kandungannya hendaklah dikawal dengan ketat dan tidak boleh melebihi 0.002%. 2. Mangan mudah teroksida untuk membentuk oksida, yang mengurangkan kecairan leburan aloi. Selepas pemejalan, mereka diedarkan pada sempadan bijian, melemahkan ikatan antara butiran dan mengurangkan kekuatan.
Fe besi
Fe ialah bendasing dalam gangsa timah, dengan kandungan maksimum sebanyak 0.05%. Ia boleh menapis bijirin, melambatkan proses penghabluran semula, dan meningkatkan kekuatan dan kekerasan. Walau bagaimanapun, kandungan tidak boleh melebihi nilai had, jika tidak, terlalu banyak fasa kaya besi akan terbentuk, yang akan mengurangkan rintangan kakisan dan prestasi proses aloi.
Aluminium Al, Magnesium Mg, Silikon Si
1. Sebilangan kecil boleh dibubarkan ke dalam larutan pepejal untuk memperbaiki sifat mekanikal aloi, tetapi semasa proses lebur, ia mudah teroksida untuk menghasilkan oksida refraktori, dengan itu mengurangkan kecairan dan kekuatan gangsa timah.
2. Kandungan aluminium dalam gangsa Sn tidak boleh lebih besar daripada 0.002%, dan kandungan Mg juga harus dikawal dengan ketat, kerana oksidanya akan mengurangkan kekuatan aloi dan mengurangkan kecairan cair. Beberapa gangsa timah yang mengandungi Al dan Mg telah dibangunkan di luar negara, yang bukan sahaja mempunyai kekuatan tinggi, tetapi juga mempunyai rintangan kakisan yang baik. Contohnya, aloi Cu-5Sn-7Al mempunyai rintangan dan kekuatan kakisan yang tinggi, dan Cu-5Sn- Kekuatan gangsa timah lMg selepas rawatan penuaan boleh mencapai 900 MPa, 30 HRC, dan kekonduksian ialah 30%~35% IACS. Ia boleh digunakan untuk mengeluarkan komponen dengan kekuatan tinggi, rintangan kakisan yang tinggi, dan kekonduksian yang baik.
