Метки: Цвет.мет.
Взаимодействие меди с другими элементами

Медь образует непрерывные твердые растворы с 6 элементами, 10 элементов имеют растворимость больше 10 ат. % и 21 элемент – больше 1 ат. %.

В табл. 25 приведены параметры начальных двойных диаграмм состояния меди с некоторыми элементами.

Полные сведения о диаграммах состояния меди со всеми элементами приведены в работе.

 

Таблица 25

 

Параметры начальных участков двойных диаграмм состояния меди с некоторыми элементами

 

Элемент

Тип превращения

Температура превращения, °С

Ср, ат. %

Сэ, ат. %

Кр

Н

М

1083

0,0086

0,031

0,28

Li

Э

179

20,0

99,99

0,20

Ве

Пн

866

16,4

21,4

0,77

В

Э

1060

0,53

10,7

0,05

Na

М

400

0,10

0,32

0,31

Mg

Э

722

8,2

21,9

0,37

Al

Э

1037

16,0

18,0

0,90

Si

Пн

852

11,25

17,0

0,66

P

Э

714

34,0

15,7

0,22

S

Э

1067

0,014

1,48

0,01

Ca

Э

917

0,5

9,5

0,053

Ti

Пн

895

7,3

23,0

0,32

V

Пв

1120

0,8

0,4

2,00

Cr

Э

1075

0,8

1,56

0,52

Mn

Рк

870

38,5

38,5

1,00

Fe

Рв

1094

4,5

3,2

1,40

Co

Пв

1112

5,5

4,5

1,22

Ni

Рн

1454

100,0

100,0

1,00

Cu

Рн

1083

100,0

100,0

1,00

Zn

Пн

902

31,9

36,8

0,87

Ga

Пн

915

16,3

21,5

0,76

Ge

Пн

823

11,8

17,0

0,69

Ag

Э

779

4,9

60,1

0,081

Окончание табл. 25

 

Элемент

Тип превращения

Температура превращения, °С

Ср, ат. %

Сэ, ат. %

Кр

Cd Sn Sb

Пн Пн Э

549 798 645

2,1 7,7 6,0

44,0 15,5 19,0

0,045 0,50 0,314

П р и м е ч а н и е . Э – эвтектика, Пв – верхняя перитектика, Пн – нижняя перитектика, М – монотектика, Рв – раствор восходящий, Рн – раствор нисходящий, Рк – раствор катотектический.

Условиями выбора основных легирующих элементов для наиболее распространенных сплавов меди являются: Ср > 7; Кр > 0,3. Этим условиям отвечают 19 элементов. Если исключить дорогостоящие (Ga, Ge, Tc, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au), то останется 9 элементов (Be, Mg, Al, Si, Ti, Mn, Ni, Zn, Sn).

Условиями выбора легирующих добавок второго разряда являются Ср > 0,1; Кр > 0,01. Таких элементов насчитывается 21, среди которых 12 относятся к дорогостоящим. Остаются 9 вспомогательных добавок (Cr, Cd, Sb, Zr, Li, P, Co, Fe, Pb).

К вредным примесям можно отнести 14 элементов, у которых Ср > 0,001; Кр > 0,02. Наиболее вредное влияние на медь и медные сплавы оказывают H, O, S, Se, Te, Bi, Sr.

Классификация элементов периодической таблицы по отношению к меди показана на рис. 35. Составы основных медных сплавов сформировались еще в прошлые века, и создание какихлибо новых композиций весьма проблематично. Существующие сплавы вписываются в те рамки, которые определены в результате проведенного анализа.

Наиболее подходящими элементами для легирования меди оказались Zn, Sn, Al. Как правило, в медные сплавы вводится один основной легирующий элемент из числа этих трех, который определяет комплекс механических и технологических свойств, и несколько вспомогательных добавок, усиливающих действие основного. Большинство медных сплавов основано на двойных системах Cu – Zn, Cu – Sn и Cu – Al, которые являются базой главных медных сплавов – латуней и бронз. Комплексное легирование медных сплавов почти не применяется. Это объясняется малой взаимной растворимостью основных легирующих элементов. К трем перечисленным базам целесообразно добавлять (1–2 %) другие легирующие элементы в небольших количествах. На рис. 35 не выделены элементымодификаторы. Ими могут быть V, B, Fe, C, La, Ce и Hf. Чаще всего для измельчения зерна достаточно ввести железо.

  • Читать все новости