Įvairių vario lydinių lydymosi taškai

1. Vario lydinių lydymosi temperatūros kitimas

Vario lydinių (įskaitant gryną varį, žalvarį, bronzą ir vario -nikelio lydinius) lydymosi temperatūraskiriasi, tačiau skirtumai paprastai yra nedideli, o ne dideli, pirmiausia lemia jų cheminė sudėtis (pvz., cinko, alavo, nikelio, aliuminio ir kt. kiekis).

Žemiau pateikiamas įprastų vario lydinių lydymosi taškų palyginimas:

Lydinio tipas	Lydinio klasė	Cheminė sudėtis (pagrindiniai elementai)	Lydymosi temperatūros diapazonas ( laipsniai )
Grynas varis	C11000 (OFC)	Cu Didesnis arba lygus 99,99 %	1083-1085
Žalvaris (Cu{0}}Zn)	HPb59-1	Cu: 57-60%, Zn: balansas, Pb: 0,8-1,9%	900-940
Žalvaris (be švino{0}})	C28000 (Naval Brass)	Cu: 60-63%, Zn: 35-38%, Sn: 1-2%	930-980
Bronza (Cu-Sn)	C51000 (phosphor bronze)	Cu: 94-96%, Sn: 4-6%, P: 0,01-0,35%	990-1050
Bronza (Cu{0}}Al)	C61400 (aliuminio bronza)	Cu: 88-92%, Al: 8-10%, Fe: 0,5-1,5%	1030-1080
Varis{0}}nikelis	C70600 (Cu-Ni-Zn)	Cu: 63-67%, Ni: 9-11%, Zn: Balansas	1010-1060
Varis{0}}nikelis (didelis Ni)	C71500 (70-30 Cu-Ni)	Cu: 68-72%, Ni: 28-32%	1180-1240

Pagrindiniai pastebėjimai:

Grynas varis turi žemiausią lydymosi temperatūrą (~1083 laipsniai) tarp įprastų vario lydinių.

Žalvario lydinių (Cu-Zn) lydymosi temperatūra yra žemesnė (900–980 laipsnių), nes pridedama cinko (lydymosi temperatūra: 419 laipsnių), todėl sumažėja bendra lydymosi temperatūra.

Bronzos lydinių (Cu-Sn/Al) ir vario -nikelio lydinių lydymosi temperatūra yra aukštesnė (990–1240 laipsnių), nes alavas (232 laipsniai), aliuminis (660 laipsniai) ir nikelis (1455 laipsniai) sudaro stabilius intermetalinius junginius su variu, padidindami terminį stabilumą.

Didžiausias lydymosi temperatūros skirtumas tarp ekstremalių rūšių (pvz., HPb59-1 ir C71500) yra ~340 laipsnių, o tai yra reikšminga apdorojimui, bet valdoma tikslingai koreguojant procesą.

2. Poveikis apdorojimo technologijoms (suvirinimas ir kalimas)

Lydymosi taškų kitimas tiesiogiai įtakoja apdorojimo parametrų, įrangos ir suvirinimo bei kalimo eksploatacinių medžiagų pasirinkimą. Žemiau pateikiama išsami analizė:

A. Suvirinimas

Suvirinant reikia tiksliai valdyti šilumos įvedimą, kad netauriųjų metalų ir užpildo medžiaga (jei naudojama) ištirptų nesukeliant pernelyg didelės oksidacijos, atsiskyrimo ar struktūrinių pažeidimų.

Apdorojimo reikalavimas	Žemos lydymosi temperatūros lydinių (pvz., HPb59-1, C28000) poveikis	Aukštos lydymosi temperatūros lydinių (pvz., C71500, C61400) poveikis
Šilumos tiekimo valdymas	Reikalingas mažesnis šilumos įvedimas (pvz., 80{3}}120 A suvirinant TIG), kad būtų išvengta perlydymo, perdegimo ar cinko išgaravimo (cinko virimo temperatūra žema: 907 laipsniai), todėl suvirinimo siūlės tampa poringos ir trapios.	Norint užtikrinti visišką susiliejimą, būtinas didesnis šilumos įdėjimas (pvz., 150-200 A TIG suvirinimui). Nepilno prasiskverbimo pavojus, jei šilumos nepakanka.
Užpildo medžiagos pasirinkimas	Norint išvengti netolygaus lydymosi ir pagerinti suvirinimo vientisumą, naudojami užpildai, kurių lydymosi temperatūra yra žema (pvz., ERCuZn-A žalvariui).	Norint išlaikyti aukštesnę suvirinimo temperatūrą ir išlaikyti mechanines savybes, reikia, kad metalai, turintys aukštą -temperatūros stabilumą (pvz., ERCuNi variui-nikeliui).
Suvirinimo metodo pasirinkimas	Tinka žemo{0}}kaitumo metodams (pvz., TIG, MIG), kad būtų sumažintas cinko nuostolis. Oksiacetileno suvirinimas yra mažiau pageidaujamas dėl didelio šilumos kiekio.	Suderinamas su aukšto{0}}kaitinimo metodais (pvz., TIG, suvirinimu povandeniniu lanku), skirta giliam lydymui. Suvirinimas su varža taip pat įmanomas su pakoreguotais srovės nustatymais.
Po{0}}Suvirinimo apdorojimas	Polinkis į liekamąjį įtempimą dėl greito aušinimo; gali prireikti atkaitinimo nuo įtampos (200–300 laipsnių), kad būtų pagerintas plastiškumas.	Didesnė grūdų sutirštėjimo rizika aukštesnėje temperatūroje; Gali prireikti atkaitinimo tirpalu (800–900 laipsnių), o po to aušinimo, kad būtų atkurtas stiprumas ir kietumas.

B. Kalimas

Kalimas apima lydinio kaitinimą iki plastinės būsenos (žemiau lydymosi temperatūros) ir jo formavimą mechanine jėga. Lydymosi temperatūra tiesiogiai lemia kalimo temperatūros diapazoną ir proceso tinkamumą.

Apdorojimo reikalavimas	Žemos lydymosi temperatūros lydinių (pvz., HPb59-1, C28000) poveikis	Aukštos lydymosi temperatūros lydinių (pvz., C71500, C61400) poveikis
Kalimo temperatūros diapazonas	Žemesnė kalimo temperatūra (600-800 laipsnių, ~60-70% lydymosi temperatūros), kad išlaikytų plastiškumą be perkaitimo. Trumpesnis šildymo laikas sumažina energijos sąnaudas.	Norint pasiekti pakankamą plastiškumą, reikalinga aukštesnė kalimo temperatūra (850-1100 laipsnių, ~70-80% lydymosi temperatūros). Ilgesnis kaitinimo laikas gali padidinti oksidacijos ir apnašų susidarymo riziką.
Šildymo atmosfera	Cinkas yra linkęs oksiduotis (susidaro ZnO) aukštoje temperatūroje; Siekiant išvengti paviršiaus defektų, rekomenduojama naudoti apsaugines atmosferas (pvz., azotas, argonas) arba fliusą.	Nikelis, aliuminis ir alavas sudaro stabilesnius oksidus (pvz., NiO, Al₂O3), kuriuos galima pašalinti kalimo būdu. Apsauginė atmosfera vis dar naudinga didelio-tikslumo komponentams.
Kalimo greitis ir jėga	Didesnis plastiškumas žemesnėje temperatūroje leidžia pasiekti didesnį kalimo greitį ir mažesnę mechaninę jėgą, todėl sumažėja įrankių susidėvėjimas.	Mažesnis plastiškumas kambario temperatūroje reikalauja mažesnio kalimo greičio ir didesnės jėgos, kad būtų išvengta įtrūkimų. Daugeliui lydinių, kurių lydymosi temperatūra yra aukšta, karštasis kalimas, o ne šaltasis.
Po{0}}kalimo terminis apdorojimas	Atkaitinimas (300–400 laipsnių), siekiant sumažinti vidinį įtempį ir suminkštinti medžiagą tolesniam apdirbimui.	Normalizavimas (900–1000 laipsnių) arba grūdinimas ir grūdinimas, siekiant patobulinti grūdelių struktūrą ir pagerinti mechanines savybes (pvz., stiprumą, kietumą).

info-444-449 info-441-439

3. Key Takeaways

Įvairių vario lydinių lydymosi temperatūrakinta vidutiniškai (iki ~340 laipsnių)atsižvelgiant į jų cheminę sudėtį, žalvaris turi mažiausią, o daug{0}}nikelio vario lydinių daugiausia.

Šios variacijostiesiogiai veikia suvirinimo ir kalimo procesus:

Mažai -tirpstantiems lydiniams reikalingas tikslus šilumos tiekimo valdymas, kad būtų išvengta perlydymosi arba elementų išgaravimo (pvz., žalvario cinko).

Labai{0}}tirpstantys lydiniai reikalauja didesnio šilumos kiekio, suderinamų eksploatacinių medžiagų ir dažnai vėlesnio{1} apdorojimo, kad būtų išlaikytas konstrukcijos vientisumas ir našumas.

Tinkamai sureguliavus procesą (pvz., šilumos įvedimą, užpildo medžiagą, kaitinimo atmosferą), lydymosi temperatūros skirtumus galima veiksmingai valdyti, kad būtų pasiekti aukštos -apdorotų komponentų kokybės.