Flokkun koparblendis og hlutverk málmblendiefna
Koparblendi vísar til málmblöndu sem myndast með því að bæta einum eða nokkrum öðrum þáttum við hreinan kopar. Flokkun koparblendi er frekar auðvelt að skilja. Það eru margir litir af koparblendi. Kopartegundir sem ekki eru-koparblöndur hafa mismunandi liti. Koparblendi eru aðallega með fjólubláum, gulum, bláum litum og öðrum litum.
1. Flokkun
Koparblendi flokkun: eftir lit
1. Brass: vísar til álfelgur byggt á kopar og sinki, sem hægt er að skipta í einfalt kopar og flókið kopar. Þriðji hluti flókins kopar er nefndur nikkel kopar, sílikon kopar osfrv .;
2. Brons: vísar til kopar-undirstaða málmblöndur aðrar en kopar-nikkel og kopar-sinkblöndur. Helstu afbrigðin eru tini brons, ál brons og sérstakt brons (einnig þekkt sem hár kopar málmblöndur);
3. Hvítur kopar: vísar til kopar-nikkelblendi;
4. Rauður kopar: vísar til hreins kopar. Helstu afbrigðin innihalda súrefnis-lausan kopar, rauðan kopar, fosfórafoxaðan kopar og silfurkopar.
Koparblendiflokkun: deilt eftir virkni
1. Koparblendi fyrir raf- og hitaleiðni: aðallega ó-blandaður kopar og ör-blandaður kopar.
2. Uppbygging kopar málmblöndur: þar á meðal næstum allar kopar málmblöndur.
3. Tæringarþolnar- koparblöndur: innihalda aðallega tin eir, ál eir, ýmis ó-hvítur kopar, ál brons, títan blár o.s.frv.
4. Slitþolnar- koparblöndur: innihalda aðallega flókið kopar, álbrons o.s.frv. sem inniheldur blý, tin, ál, mangan og önnur frumefni.
5. Auðvelt-skera koparblöndur: kopar-blý, kopar-telúr, kopar-antímon og aðrar málmblöndur.
6. Teygjanlegt koparblendi: aðallega antímón brons, ál brons, beryllium brons, títan brons osfrv.
7. Dempandi koparblendi: hár mangan koparblendi o.fl.
8. Listræn koparblendi: hreinn kopar, kopar, tinbrons, álbrons, hvítur kopar osfrv.
Koparblendiflokkun: skipt eftir efnismyndunaraðferð
1. Steypt koparblendi: Einnig er hægt að nota steypu til aflögunarvinnslu.
2. Vansköpuð koparblendi: Hægt er að nota vansköpuð koparblendi til steypu.
3. Steypt koparblendi og vansköpuð koparblendi má skipta í steypukopar, kopar, brons og hvítan kopar.
2. Hlutverk álþátta
Það er óhjákvæmilegt að snefilefni berist í kopar. Vegna mismunandi eiginleika frumefnanna geta þeir ekki leyst upp í kopar, hafa snefilmagn af fastri lausn, mikið magn af fastri lausn eða óendanlega gagnkvæman leysni. Leysni í föstu formi minnkar verulega þegar hitastigið lækkar og það eru flóknar fasabreytingar í fasta fasanum. o.fl., þannig að áhrifin á kopareiginleika eru mjög mismunandi.
3. Alloy þættir
Áhrif á leiðni koparblendis
1. Vetni
Vetni og kopar mynda ekki hýdríð. Leysni vetnis í fljótandi og föstu kopar eykst eftir því sem hitastigið hækkar, sérstaklega í fljótandi kopar sem hefur mikla leysni. Þegar kopar storknar myndar vetni svitahola í koparnum sem veldur því að koparafurðirnar verða stökkar. Í föstu kopar er vetni til í róteindaástandi og rafeindir vetnis fylla S-lagsbrautir koparatóma til að mynda róteindalausn í föstu formi. Þó að hreint vetni hafi lítil áhrif á frammistöðu kopars er vetni skaðlegt kopar og koparblendi. Kopar sem inniheldur súrefni- mun mynda sprungur þegar það er glæðað í vetni. Ýmis frumefni hafa mismunandi áhrif á leysni vetnis í kopar. Meðal þeirra auka frumefni eins og Ni og Mn leysni en frumefni eins og P og Si draga úr leysni. Hægt er að stjórna vetnisinnihaldinu í hleðslunni með því að stytta bræðslutímann, stilla samsetninguna og nota bræðsluborðið Kolhúð og aðrar aðferðir til að draga úr vetnisinnihaldi kopars.
2. Súrefni
Súrefni er óumflýjanlegt í koparframleiðsluferlinu og áhrif þess eru líka mjög mikilvæg. Fyrir utan mjög lítið magn af fastri lausn í kopar er hún til í formi Cu2O. Koparoxíð er ekki í föstu formi-leysanlegt í kopar og myndar Cu+Cu2O eutectic uppbyggingu, sem er dreift við kornmörkin. Dauðhreinsunarhvarfið er: L sem inniheldur súrefni 0,39% ---- inniheldur súrefni 0,01% + Cu2O, í ofneyslu kopar. Súrefnisinnihald kopar er í réttu hlutfalli við magn eutectic, og súrefnisinnihald kopar er hægt að mæla nákvæmlega með því að bera það saman við staðlaðar myndir í smásjá.
Áhrif súrefnis á eiginleika kopars og málmblöndur eru flókin. Snefilmagn súrefnis hefur lítil áhrif á rafleiðni og vélræna eiginleika kopars. Iðnaðar kopar hefur mikla rafleiðni. Ástæðan er sú að súrefni, sem hreinsiefni, getur fjarlægt mörg frumefni úr kopar. Skaðleg óhreinindi komast inn í gjallið í formi oxíða, sérstaklega frumefni eins og arsen, antímon og bismút. Rafleiðni kopars sem inniheldur lítið magn af súrefni getur náð 100% til 103% IACS. Hár-kopar eins og 6N kopar getur lifað af við frostskilyrði. Viðnámsgildið er frekar lágt.
Súrefnisinnihald kopars sem notað er í rafmagns tómarúmíhlutum ætti að vera strangt stjórnað. Ástæðan er sú að raftæmistæki þurfa að vera umlukin vetni. Tilvist vetnis í kopar mun valda vetnissjúkdómum og valda því að tækið skemmist í miklu lofttæmi.
Þegar kopar og koparblendi eru brædd, ætti almennt að framkvæma afoxun. Afoxunarefni innihalda fosfór, bór, magnesíum o.s.frv., sem er bætt við í formi milliblöndur. Fosfór er áhrifaríkasta afoxunarefnið, en afgangsmagni fosfórs ætti að vera strangt stjórnað vegna þess að það getur dregið mjög úr rafleiðni kopars og málmblöndur.
3. Antímon, bismút, brennisteinn, tellúr, selen
Leysni þessara frumefna í föstu formi í kopar er afar lítil og þau eru í grundvallaratriðum óleysanleg í kopar við stofuhita. Þau eru til í formi málmefnasambanda og dreifast við kornmörkin. Þær hafa lítil áhrif á raf- og hitaleiðni kopars en rýra mýkt kopars og málmblöndur verulega. Vinnsluárangur, innihald þess ætti að vera strangt stjórnað og innlendir staðlar kveða á um að það ætti ekki að fara yfir 0,005%; vegna þess að kopar sem inniheldur þessa þætti hefur góða skurðareiginleika, er það einnig notað í verkfræði- og tæknilegum hringjum, svo sem krómkopar, sem hægt er að nota sem tómarúmrofa og aflrofa. Tengiliðir rofa koma í veg fyrir að rofa tengiliðir festist þegar hringrásin er rofin. Vismútinnihald í bismút kopar getur verið allt að 0,5% til 1,0%; tellúr-koparblendi sem inniheldur 0,15% til 0,5% tellúr er hægt að nota sem mjög leiðandi, auðvelt-að-skera ryðfríu stáli. Hægt er að vinna úr súrefniskopar í nákvæma rafeindaíhluti. Sem sérstakri-koparblöndu er hægt að bæta þessum þáttum við, en vinnslutækni þess er sérstök og hægt er að nota aðferðir eins og jakkaútpressun, kaldpressun, steypu og duftmálmvinnslu.
4. Arsen, bór
Arsen hefur mikla leysni í föstu formi í kopar og innihaldið í föstu lausninni getur náð 6,8% til 7,0%. Tilvist arsens í kopar dregur verulega úr rafleiðni þess og hitaleiðni. Það er almennt bætt við sem breytiefni, sérstaklega fyrir kopar. Eimsvala málmblöndur eru enn verðmætari. Notkun eimsvala röra í varmaorkuverum og skipum á undanförnum 100 árum hefur sýnt að kopar sem inniheldur 0,1% til 0,15% arsen getur komið í veg fyrir afzinkingartæringu á kopar og leyst vandamál með eimsvala úr kopar. Snemma leki er banvænt vandamál og því kveða ýmsir efnisstaðlar á því að bæta þurfi arseni við. Reynslan sýnir að arsenik-laus HSn70-1 eimsvala rör leka oft á fyrstu 2 til 3 árum notkunar. Eftir að arseni hefur verið bætt við getur endingartíminn aukist í 15 til 20 ár, sem kallast mikil tækniframfarir í rannsóknum á koparblendi. Ástæðan fyrir því að arsen getur komið í veg fyrir afsínkunartæringu á kopar er sú að margar rannsóknir hafa sýnt að arsen getur dregið úr rafskautsgetu kopars og þar með dregið úr tilhneigingu til rafefnafræðilegrar tæringar. Þar sem arsenoxíð menga umhverfið og eru skaðleg mannslíkamanum ættu verksmiðjur sem bræða málmblöndur að hafa sérstaka umhverfisvernd og verndarráðstafanir; Bæta ætti arseni við í formi meistarablendis og arseninnihald í arsen-kopar meistarablendi getur náð 15% til 30%.
Bór hefur lítið leysi í föstu formi í kopar og er almennt notað sem afoxunarefni. Bór sem eftir er getur betrumbætt kornin. Fólk hefur komist að því að rýrnunaráhrifin eru mjög veruleg. Að bæta 0,01% til 0,04% bór við arsenik-viðbætt eir málmblöndur hefur áhrif á Betri vörn gegn eirafsínun og tæringu. Bóroxíð er frábært þekjuefni í koparbræðslu og hefur verið mikið notað. Bór er einnig almennt bætt við koparsuðuefni til að koma í veg fyrir oxun suðumálmsins.
5. Fosfór
Þegar hitastigið lækkar minnkar magn fosfórs í föstu lausninni í kopar hratt og nær 0,6% við 300 gráður og 0,4% við 200 gráður. Fosfór leyst upp í kopar dregur verulega úr rafleiðni hans. Leiðni mjúku borðsins sem inniheldur P0,014% er 94% IACS. Leiðni P0,14% er aðeins 45,2%. Fosfór er áhrifaríkasta og lægsta-afoxunarefnið. Tilvist snefilmagns getur bætt vökvun bræðslunnar, bætt suðuhæfni og tæringarþol kopars og málmblöndur og aukið hitastig gegn-mýkingar. Þess vegna er fosfór einnig aðalþáttur kopars. Og dýrmætir aukefnisþættir í málmblöndur, fosfór kopar málmblöndur sem innihalda P0,015% til 0,04% eru mikið notaðar við framleiðslu á byggingarvatnsrörum, kæli- og loftkælingarhitapípum og sjólagnir í skipum; lágar-fosfór koparblendiplötur og ræmur eru notaðar í Mikið notaðar í rafeinda- og efnaiðnaðinum, koparræmur með samþættum hringrásum úr blýgrind nota einnig mikinn fjölda af-litlu koparblendi; fosfór kopar málmblöndur með eutectic samsetningu eru framúrskarandi suðu efni. Hár-koparblöndur hafa ofurmýkingu við 580 til 620 gráður og hægt að hita þær. Suðuvír pressaður í 3~5 mm er mikilvægt efni til að suða kopar og koparblendi, stál og koparhluta.
6. Blý
Blý er ekki fast-leysanlegt í kopar og leysni í föstu formi í koparblendi er líka mjög lítil. Það myndar smeltandi eutectic uppbyggingu með kopar. Fyrir kopar sem inniheldur 0 til 38% blý er fljótandi blý óblandanlegt fljótandi kopar og storknar. Einkristölluð uppbygging myndast; í föstu ástandi dreifist blý í einföldu ástandi í kopar og getur dreifst innan kornsins og við kornmörkin. Þegar koparblendi sem inniheldur blý fer í fasabreytingu eða endurkristöllun er hægt að flytja blýið við kornmörkin yfir á kornmörkin. Inni. Blý hefur engin marktæk áhrif á raf- og hitaleiðni kopars og málmblöndur, en það getur bætt vélhæfni. Blýagnirnar eru fastur fasi, sem er mjúki fasinn sem óskað er eftir fyrir burðarefni. Þess vegna er blý-sem inniheldur kopar og málmblöndur dýrmætt og auðvelt-að-skera efni. Bear efni eru vinsælli á markaðnum vegna lágs kostnaðar. Blý-sem inniheldur kopar er mikið notað. Því minni sem blýagnirnar eru, því jafnari dreifingin og því betri árangur. Hægt er að nota blý kopar og málmblöndur sem steypu- eða pressuvinnslu. Blý kopar er einfasa- við háan hita (yfir 500 gráður), hefur framúrskarandi heita vinnsluhæfni og þolir mikla hitauppstreymi. Hins vegar er það fasi og a+ fasi við stofuhita. Það hefur mikla aflögunarþol og lélega mýkt við köldu aflögun. , Of mikill vinnsluhraði mun valda sprungum í málmblöndunni.
Með þróun vísinda og tækni hefur blýinnihald hefðbundins blýeir aukist úr 0,8% í 2,5% í meira en 5% og stöðugt er verið að þróa nýtt blý-sem inniheldur rauðan kopar, kopar, brons og hvítan kopar. Sérstaklega skal bent á að blý-sem innihalda koparblöndur eru afar aðlögunarhæfar að hráefnum og hægt er að framleiða beint með endurunnum kopar, sem er mjög mikilvægt fyrir koparvinnslufyrirtæki.
7. Járn, sirkon, króm, sílikon, silfur, beryllium, kadmíum
Sameiginlegt einkenni þessara sjö málmþátta er að þeir hafa takmarkaðan leysni í föstu formi í kopar og leysni þeirra í föstu formi breytist verulega við hitabreytingar. Þegar hitastigið fer að lækka eftir að málmblöndunni er lokið, byrjar einnig leysni þeirra í föstu formi í kopar. Minnka og falla út úr fasta fasanum í formi málmefnasambanda eða frumefna. Þegar þessir þættir eru í föstu formi uppleyst í kopar geta þeir bætt styrkleika þess verulega og haft sterka lausn sem styrkir. Þegar þau falla út úr fasta fasanum á sér stað dreifingarstyrking. Fyrir vikið hafa rafmagns- og varmaleiðnieiginleikar verið endurreistir. Þau eru dæmigerð öldrunarhita-meðhöndluð koparblendi. Með því að slökkva (950~980 gráður, slökkva vatn) og öldrun (450~550 gráður, 2-4 klst.), er hægt að fá mikla styrkleika og mikla rafleiðni. Snefilmagn silfurs dregur ekki verulega úr rafleiðni og varmaleiðni kopars, en getur aukið endurkristöllunarhitastig, aflögunarþol og slitþol verulega. Hann er mikið notaður í mótorsamskiptum og nýlega í framleiðslu á tengivírum fyrir háhraðalest. . Kopar hefur þann eiginleika að mynda ekki neista við högg og er mikilvægt flugtækjaefni. Vegna þess að kadmíum er eitrað og mengar umhverfið dregst notkun þess saman. Beryllium kopar er teygjanlegasta efnið. Beryllíum styrkir kopar verulega. Styrkur beryllium kopar eftir hitameðferð getur náð 4 til 5 sinnum styrkur hreins kopar.
Járn getur betrumbætt korn og bætt eiginleika kopar og málmblöndur. Í umhverfi sem krefst segulmagnandi eiginleika ætti járninnihaldið að vera strangt stjórnað, yfirleitt undir 0,003%.
Sirkon og króm-koparblendi hafa mikla rafleiðni, styrk og góða mýkingarþol. Þau eru bestu rafskautsblöndurnar og eiga mikilvæga notkun í flugvélum.
Kísilbrons hefur mikinn styrk og slitþol. Járn, sirkon og krómbrons eru nýjustu koparblöndurnar með mikilli-styrkleika og-leiðni og hafa mikilvæga notkun í rafskautaframleiðslu.
Járn, kísill, sirkon og króm-koparblendi hafa orðið undirstaða koparblendis fyrir blýgrind samþættra hringrása og rannsóknir á samsetningu og eiginleikum málmblöndunnar eru mjög virkar.
8. Sink, tini, ál, nikkel
Sameiginlegt einkenni þessara fjögurra frumefna er að þeir hafa mikla leysni í föstu formi í kopar, sem eru 39,9%, 15,8% og 9,4% í sömu röð. Nikkel er óendanlega leysanlegt hvert í öðru. Þeir mynda samfellda fasta lausn með kopar og hafa breitt einfasa svæði. Þeir geta verulega bætt vélræna eiginleika og tæringarþol kopars, en þeir draga einnig úr raf- og hitaleiðni kopars. Samanborið við önnur málmefni eru enn framúrskarandi raf- og hitaleiðandi efni. Þeir mynda verðmætar málmblöndur með kopar, sem hægt er að skipta í kopar, brons og hvíta koparblöndur, sem mynda grunninn að risastóru málmblendikerfi. Þessar málmblöndur hafa framúrskarandi alhliða eiginleika. Til dæmis hefur kopar mikinn styrk, slitþol, tæringarþol, mikla hitaleiðni og lágan kostnað; brons hefur mikinn styrk, slitþol og tæringarþol; hvítur kopar hefur einstaklega góða viðnám gegn hörðum vatnsgæði og sjótæringu. Allir þessir kostir eru aðrir kostir. Ekki er hægt að skipta um málmefni.
9. Sjaldgæf jörð frumefni
Sjaldgæf jarðefni eru að jafnaði nánast óleysanleg í kopar, en lítið magn af sjaldgæfum jarðmálmum, hvort sem þeim er bætt við eitt sér eða í blönduðu formi, er gagnlegt fyrir vélræna eiginleika kopars og hefur lítil áhrif á rafleiðni kopars. Þessi tegund frumefna getur myndað há-bræðslu-sambönd með óhreinindum eins og blýi og bismút í kopar. Litlar kúlulaga agnir dreifast jafnt í kornunum, betrumbæta kornin og bæta há-mýktleika stáls. Að bæta 0,008% blönduðu sjaldgæfu jörðu við kopar getur bætt ferli eiginleika kopars verulega; þegar minna en 0,1% Y er bætt við bætast vélrænni eiginleikar og vinnslueiginleikar kopar; vélrænni eiginleikar koparblendi sem innihalda 0,01% ~ 0,15% La. Afköst þess, rafleiðni og mýkingarþolshitastig eru allir betri en Cu-0,15Ag málmblöndur, og það hefur verið notað í iðnaði.
10. Eldfastir málmar og aðrir málmar
Frumefni eins og wolfram, mólýbden, níóbíum, úran og plútóníum eru nánast ekki fastleysanleg í kopar á meðan títan, sirkon, króm, kóbalt og fleiri frumefni eru fastleysanleg í kopar í litlu magni, en þau hreinsa öll koparkorn í mismiklum mæli og auka endurkristöllun þess. , hlutleysa skaðleg áhrif sumra smeltanlegra óhreininda, sem er gagnlegt til að bæta mýkt við háan-hita.
Koparblöndur sem innihalda lítið magn af sirkon (Cl5000, C15100, C18100), kóbalt (C17110, C17500) og króm (C18400, C18200, C18500) hafa verið notaðar í iðnaði og hafa orðið gott rafmagnsefni.
