Щодо термічної обробки мельхіору, будуть пояснені механічні властивості та використання марок мельхіору.
1. Знайомство з білою міддю
Мідно-нікелеві сплави, що містять Ni<50% (wt) are called white copper.
Оскільки два елементи мідь і нікель дуже близькі в періодичній таблиці, їхні електрохімічні властивості та атомні радіуси не сильно відрізняються, і обидва вони є гранецентрованими кубічними ґратками, вони нескінченно розчинні один в одному. Мідь немагнітна, а нікель феромагнітна. У подвійному сплаві Cu-Ni зі зменшенням вмісту Ni точка Кюрі сплаву зменшується. Коли вміст нікелю падає до 74%, точка Кюрі падає до кімнатної температури; коли вміст нікелю падає до 50%, точка Кюрі падає нижче -200 градуса.
Додавання нікелю до міді може значно покращити міцність, стійкість до корозії, електричний опір і термоелектричні властивості. Промислові мідно-нікелеві сплави поділяються на конструкційну білу мідь і електричну білу мідь на основі різних експлуатаційних характеристик і використання. Подвійний мідно-нікелевий сплав називають простою білою міддю. Видатними характеристиками простої білої міді є її висока хімічна стабільність у різних корозійних середовищах, таких як морська вода, органічні кислоти та різні сольові розчини, а також чудові властивості холодної та гарячої обробки. Номеру марки білої міді передує «B», а потім вміст нікелю (%). Мельхіор, до складу якого входять також інші елементи, називають складним або спеціальним мельхіором.
Мельхіор, що містить Mn, називається марганцевим мельхіором, також відомим як константан, наприклад BMn40-1.5. Його склад (мас.) 40% Ni та 1,5% Mn.
Додавання невеликої кількості марганцю або заліза до білої міді може не тільки покращити розмір зерна, але й значно підвищити її стійкість до корозії. Таким чином, залізовмісна комплексна біла мідь - залізо-біла мідь BFe30-1-1 і BFe5-1, може бути використана в якості деталей, що працюють на морських суднах та інших сильно агресивних середовищах.
Основна роль цинку в мідно-нікелевих сплавах - зміцнення твердого розчину та підвищення корозійної стійкості. Цинк-нікелева мідь містить Ni від 5%-35% (мас.) і Zn від 13%-45% (ваг.). Серед них найбільш поширеним є BZn15-20. Він має високу стійкість до корозії, хорошу продуктивність обробки, гарний сріблясто-білий колір, малу питому вагу та низьку вартість. Додається цинк-нікелева мідь<2% (wt) Pb and Trace amounts of selenium (Se) and tellurium (Te) can improve processability and are suitable for manufacturing precision mechanical parts.
Розчинність алюмінію в мідно-нікелевих сплавах зменшується при зниженні температури, і твердий розчин може бути зміцнений. Наприклад, алюмінієво-нікелева мідь BAl13-3 і BAl16-1.5 не тільки мають відмінні механічні властивості та стійкість до корозії, але також мають високу еластичність і стійкість до низьких температур. При низькій температурі 90 К (-183 градусів) механічні властивості не тільки не погіршуються, але й покращуються. покращити!
Додавання Ti (титану), Zr (цирконію), Ne (ніобію), Mo та інших елементів до мідно-нікелевих сплавів може покращити ливарні характеристики сплаву, поліпшити механічні властивості та термопластичність при кімнатній температурі, а також сприяти зварюванню та корозії опір.
Нижче наведено механічні властивості та використання мельхіору для корозійностійких конструкцій:
B5
Стрічка М, міцність на розрив 220 МПа, подовження 32%
Смуга Y, міцність на розрив 400 МПа, подовження 10%
Використовується для корозійностійких частин суден.
B19
Смуга Y, міцність на розрив 400 МПа, подовження 10%
Стрічка М, міцність на розрив 300 МПа, подовження 25%
Смуга Y, міцність на розрив 400 МПа, подовження 3%
Пластина М, міцність на розрив 300 МПа, подовження 30%
Пластина Y, міцність на розрив 400 МПа, подовження 3%
Він використовується для точних інструментів, деталей приладів, металевих сіток і деталей, стійких до хімічної корозії, які працюють у парі, прісній і морській воді.
B30
Стрічка М, міцність на розрив 380МПа
Смуга Y, міцність на розрив 550 МПа
Пластина М, міцність на розрив 380 МПа, подовження 23%
Пластина Y, міцність на розрив 550 МПа, подовження 3%
Він використовується для корозійно-стійких деталей, що працюють у парі та морській воді, а також для металевих труб і конденсаційних труб, що працюють під високою температурою та високим тиском.
BMn3-12
Стрічка М, міцність на розрив 360 МПа, подовження 25%
Пластина Y, міцність на розрив 360 МПа, подовження 25%
Мета така ж, як і вище.
BZn15-20
Стрічка М, міцність на розрив 350 МПа, подовження 3,5%
Смуга Y, міцність на розрив 550 МПа, подовження 1,5%
Стрічка Т, міцність на розрив 650 МПа, подовження 1%
Пластина М, міцність на розрив 350 МПа, подовження 3,5%
Смуга Y, міцність на розрив 550 МПа, подовження 2%
Пластина Т, міцність на розрив 650 МПа, подовження 1%
Керуючий стрижень Y, діаметр 5-20 мм, міцність на розрив 450 МПа, подовження 5%
Контрольний стержень Y, діаметр 21-30 мм, міцність на розрив 400 МПа, подовження 7%
Керуючий стрижень Y, діаметр 31-40 мм, міцність на розрив 350 МПа, подовження 12%
Кермовий стрижень M, міцність на розрив 300 МПа, подовження 30%
Використовується в деталях точних інструментів, промисловому посуді та медичному обладнанні.
Bal6-1.5
Пластина, міцність на розрив 550 МПа, подовження 3%
Використовується для виготовлення пружин і пружних деталей.
2. Основні фізичні властивості звичайно використовуваної електричної білої міді представлені нижче.
Проста біла мідь B0.6
Теплопровідність λ272w/(м·градус)
Питомий опір ρ0.031×10ˉ6Ω·м
Температурний коефіцієнт опору 0.0028/градус
Проста біла мідь B16
Коефіцієнт лінійного розширення 15,3×10ˉ6/градус
Питомий опір ρ0.223×10ˉ6Ω·м
Температурний коефіцієнт опору 0.0028/градус
Марганцева мідь BMn3-12
Коефіцієнт лінійного розширення 16.0×10ˉ6/градус
Питома теплоємність c410Дж/кг· град
Теплопровідність λ22w/(м·градус)
Питомий опір ρ0.435×10ˉ6Ω·м
Температурний коефіцієнт опору 0.00003/градус
Константан BMn40-1.5
Коефіцієнт лінійного розширення 14,4×10ˉ6/градус
Питома теплоємність c410Дж/кг· град
Теплопровідність λ21w/(м·градус)
Питомий опір ρ0.435×10ˉ6Ω·м
Температурний коефіцієнт опору 0.00002/градус
Проба бронза BMn43-0.5
Коефіцієнт лінійного розширення 14,4×10ˉ6/градус
Теплопровідність λ24w/(м·градус)
Питомий опір ρ0.49×10ˉ6Ω·м
Температурний коефіцієнт опору-0.00014/градус
3. Термічна обробка білої міді
Алюмінієву білу мідь BAl2-3 можна зміцнити термічною обробкою. Після твердого розчину при 900 градусах, холодної прокатки 50% і старіння при 550 градусах міцність може досягати 800-1000 МПа, а стан твердого розчину становить лише 250-350 МПа.
Внутрішньокристалічна сегрегація білого мідного зливка є серйозною, і необхідно провести гомогенізаційний відпал. Система гомогенізації відпалу білої міді така:
B19, B30, температура 100-1050 градусів, час 3-4 год
BMn3-12, температура 830-870 градус, час 2-3 год
BMn40-1.5, температура 1050-1150 градусів, час 3-4 год
BZn15-20, температура 940-970 град., час 2-3год
Різні процеси термічної обробки білої міді мають великий вплив на її продуктивність. BMn3-12, який використовується для точних інструментів, має бути зняти напругу та відпалений для стабілізації опору.
BMn40-1.5, що працює при високих температурах, слід короткочасно відпалити при вищій температурі 750-850 градусів, водяному або повітряному охолодженні.
Цинк-нікелевий мідь BZn15-20, який використовується для виготовлення еластичних компонентів, можна відпалити при низькій температурі 325-375 градусів.
Проміжну температуру відпалу (ступінь) деталей, оброблених білою міддю, потрібно відповідним чином зменшити, оскільки ефективна товщина (мм) зменшується, як зазначено нижче:
B19, B25
750-780℃ (>5 мм) 700-750 градусів (15- мм)
{{0}} градус (0.5-1 мм) 530-620 градус (<0.5mm)
BZn15-20\bmN3-12
700-750 градусів (більше 5 мм) 680-730 градусів (1-5 мм)
{{0}} градусів (0.5-1 мм) 520-600 градусів (＜0,5 мм)
Bal6-1.5, Bal13-3
700-750℃ (>5 мм) 700-730 (1-5 мм)
{{0}} градус (0.5-1 мм) 550-600 градус (<0.5mm)
BMn40-1.5
800-850℃ (>5 мм) 750-800 градусів (1-5 мм)
{{0}} градусів (0.5-1 мм) 550-600 градусів (＜0,5 мм)
Температура відпалу готових мідно-нікелевих прутків і дроту також змінюється в залежності від різних станів «напівтвердого та м’якого» перед відпалом, як зазначено нижче:
BZn15-20
Бар, напівтвердий 400-420 градус , м'який 650-700 градус
Провід Φ{{0}}.3-Φ6.0, м’який 650-700 ступінь
BMn3-12
Провід Φ{{0}}.3-Φ6.0, м’який 500-540 ступінь
BMn40-1.5
Провід Φ{{0}}.3-Φ0,8, м’який 670-680 ступінь
Провід Φ{{0}}.85-Φ2.0, м’який 690-700 ступінь
Провід Φ2.1-Φ6.0, м'який 710-730 градус
