Principii de selectare a regimurilor de recoacere pentru cupru și aliajele sale
La elaborarea tehnologiei de tratare termică a cuprului și a aliajelor sale, trebuie luate în considerare două caracteristici: conductivitatea termică ridicată și interacțiunea activă a cuprului cu gazele la încălzire. La încălzirea produselor subțiri și a semifabricatelor, conductivitatea termică este de importanță secundară. Atunci când produsele solide sunt încălzite, conductivitatea termică ridicată a cuprului determină o încălzire mai rapidă și mai uniformă pe întreaga secțiune, comparativ, de exemplu, cu aliajele de titan.
Datorită conductivității termice ridicate cu tratament termic calitativ al aliajelor de cupru, nu există nici o problemă de întărire. Atunci când sunt utilizate în practică, dimensiunile produselor semifinite și ale produselor, acestea sunt calcinate.
Cuprul și aliajele sale interacționează activ cu oxigenul și vaporii de apă la temperaturi ridicate, cel puțin mai intens decât aluminiul și aliajele sale. În acest sens, în cazul tratamentului termic al produselor semifinite și al produselor din cupru și aliajele sale, se folosesc deseori atmosfere de protecție, în timp ce în tratamentul termic al aluminiului se utilizează rareori atmosfere de protecție.
Reacția cuprului și a aliajelor sale se efectuează pentru a elimina abaterile de la structura de echilibru care au apărut în timpul procesului de solidificare sau ca urmare a acțiunii mecanice sau a tratamentului termic anterior.
recoacere Gomogenizatsioniyi constă în încălzirea lingourilor la o temperatură cât, fără a provoca topirea componentelor structurale ale aliajelor. Fenomenele de lichidare din cupru și din alamă nu se dezvoltă foarte mult, iar încălzirea lingourilor sub presiune caldă este suficientă pentru a le omogeniza. aliaje de cupru de bază care necesită gomogenizashyunnom recoacere sunt staniu bronz, deoarece compozițiile fazelor lichide și solide în sistemul Cu - Sn sunt foarte diferite, datorită cărora se dezvoltă segregarea dendritic intensă.
Ca rezultat al recoacerii prin omogenizare, structura și compoziția chimică a lingourilor sunt uniforme. Răcirea omogenă este una dintre condițiile pentru obținerea unui produs finit de calitate.
Recoacerea prin recristalizare este una dintre cele mai frecvente etape tehnologice de producere a cuprului și a aliajelor semifinite pe baza acestuia.
Temperatura debutului recristalizării cuprului este crescută intens de elemente cum ar fi Zr. Cd. Sn. Sb. Cr. în timp ce Ni. Zn. Fe. Co au un efect redus.
Temperatura recristalizării alazelor este, de asemenea, afectată de tratamentul anterior, în special gradul de deformare la rece și mărimea granulei formate în timpul acestui tratament. Astfel, de exemplu, timpul înainte de recristalizarea lui Brass L95 la o temperatură de 440 ° C este de 30 minute cu un grad de deformare la rece de 30% și 1 min la o rată de deformare de 80%.
Valoarea granulei inițiale acționează asupra procesului de recristalizare opus unei creșteri a gradului de deformare. De exemplu, într-un aliaj de L95 cu o granulă inițială de 30 și 15 microni, recoacerea după o deformare de 50% la o temperatură de 440 ° C duce la recristalizarea la 5 și, respectiv, 1 min. În același timp, valoarea cerealei inițiale nu afectează rata de recristalizare dacă temperatura de recoacere depășește 440 ° C.
Temperatura de recoacere a alazelor este aleasă să fie cu aproximativ 250-350 ° C mai mare decât temperatura de la începutul recristalizării (Tabelul 2.1).
În Fig. 2.1 prezintă modurile optime de recoacere alame simple pe baza rezultatelor generalizării recomandărilor tehnologice acumulate în practica internă și mondială. Există o tendință de a crește temperatura de recoacere completă a alamelor cu o creștere a conținutului de zinc în ele.
Moduri de recoacere cupru si aliaje *
Potrivit A.P. Smiriagin și alții.
Când modurile de selectare a rekristallizashyunnogo brasses recoacere trebuie remarcat faptul că aliajele situate în apropierea unei limite de fază, α / (a + p) (Fig. 2.1) datorită solubilității variabile în zinc cupru se poate solidifica termic. Încălzirea alamelor care conțin mai mult de 34% Zn. le face predispuse la îmbătrânire, iar capacitatea de a se întări cu îmbătrânire crește cu conținutul de zinc la 42%. Aplicarea practică a acestui tip de întărire termică a alamelor nu a fost găsită. Cu toate acestea, viteza de răcire a alamelor de tip L63 după recristalizarea recoacerii afectează proprietățile lor mecanice. Capacitatea de descompunere soluții α-alamă care conțin mai mult de 34% ζη suprasaturată și (α + p) -brass trebuie de asemenea luate în considerare în selectarea condițiilor de tratament termic pentru a reduce stresul. Deformarea puternică la rece poate accelera decăderea soluțiilor a- și β-suprasaturate în timpul recoacerii.
Temperatura începutului de recristalizare a alamatului L63 variază de la 250 la 480 ° C. Structura cea mai fină din aliajul L63 se formează după recoacere la temperaturi de 300-400 ° C. Cu cât gradul de deformare rece este mai ridicat, cu atât este mai mică valoarea cerealelor recristalizate și cu atât este mai mare duritatea (în aceleași condiții de recoacere).
Calitatea materialului recoacere este determinată nu numai de proprietățile sale mecanice, ci și de valoarea cerealelor recristalizate. Dimensiunea granulelor în structura complet recristalizată este destul de uniformă. Cu modurile de recoacere în mod necorespunzător de recristalizare, două structuri de granule de dimensiuni diferite sunt clar identificabile în structură. Această așa-numită structură dublă este deosebit de nedorită în operațiile de desenare profundă, îndoire sau lustruire și gravare.
Deoarece mărimea granulei crește până la o anumită limită, ștanțarea din alamă se îmbunătățește, însă calitatea suprafeței se deteriorează. Pe suprafața produsului cu granulație mai mare de 40 microni, se observă rugozitatea caracteristică - "coaja de portocală".
Etapele evoluției structurii deformate sunt în mod semnificativ întinse în timp și, prin urmare, este posibil să se obțină o structură parțial sau total recristalizată cu granule fine prin variația timpului de recoacere. Produsele semi-finite cu structură incomplet recristalizată, cu o dimensiune foarte mică a granulelor, sunt ștanțate fără a forma o "coajă de portocală".
Reacția incompletă, a cărei durată este determinată de gradul de deformare preliminară, este efectuată în intervalul 250-400 ° C. Pentru a respecta condițiile tehnologice exacte, o astfel de recoacere ar trebui efectuată în cuptoare pe termen lung, unde temperatura de lucru și timpul de menținere (viteza de rupere) sunt strict controlate.
Reacția incompletă este folosită în principal pentru a reduce solicitările reziduale, ceea ce poate conduce la așa-numitele "fisuri sezoniere". Acest tip de alamă inerentă la coroziune care conține mai mult de 15% ζη, constă în dezvoltarea treptată a fisurilor intergranulare, în timp ce tensiunile de impact (și rămășiță atașat) substanțe chimice și specifice (soluții naprimer- și vapori de amoniac, soluții de săruri de mercur, trioxid de sulf umed și așa mai departe. d.). Se crede că sensibilitatea alamă fisurarea datorită eterogenității sezoniere, mai degrabă tensiuni decât valoarea lor absolută.
Reacția de reducere a tensiunii reziduale se efectuează într-un domeniu de temperatură mai mic decât temperatura inițială de recristalizare, astfel încât proprietățile mecanice obținute prin lucrul la rece nu sunt reduse în mod semnificativ. În mod tipic, acest interval de temperatură se situează între 250 și 330 ° C, iar timpul de recoacere variază între 1 și 2 ore. Această operație reduce semnificativ tensiunile reziduale și. de regulă, ele sunt egale cu volumul produsului. (Modurile de recoacere alamă pentru a reduce solicitările reziduale sunt prezentate în Tabelul 2.1).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: