टिन कांस्य पर मिश्र धातु तत्वों का प्रभाव
टिन कांस्य एक तांबे का मिश्र धातु है जिसमें तांबा आधार तत्व और टिन मुख्य तत्व है। टिन कांस्य मिश्र धातु के कई ग्रेड हैं, जो विभिन्न कार्य स्थितियों के तहत उपयोग के लिए उपयुक्त हैं। ग्रेड के बीच का अंतर तत्वों की अलग-अलग मात्रा में निहित है। तत्वों की अलग-अलग मात्रा टिन कांस्य मिश्र धातु को अलग-अलग गुण प्राप्त करा सकती है और विभिन्न उपयोग आवश्यकताओं पर लागू की जा सकती है। नीचे हम टिन कांस्य के प्रदर्शन पर विभिन्न तत्व योगों के प्रभावों का विस्तार से परिचय देंगे।
फास्फोरस पी
1. टिन कांस्य में फास्फोरस की मात्रा आम तौर पर 0.45% से अधिक नहीं होती है। जब फास्फोरस की मात्रा 0.5% से अधिक होती है, तो यूटेक्टिक-पेरिटेक्टोनिक प्रतिक्रिया L+ +Cu3P लगभग 637 पर होगी, जिससे गर्म भंगुरता पैदा होगी। जब मिश्र धातु में फास्फोरस की मात्रा 0.3% से अधिक होती है, तो कॉपर और कॉपर फॉस्फाइड (Cu3P) से बना एक यूटेक्टिक संगठन में दिखाई देगा।
2. फॉस्फोरस तांबे के मिश्रधातुओं के लिए एक प्रभावी डीऑक्सीडाइज़र है और टिन कांस्य की तरलता में सुधार करता है। नुकसान यह है कि पिंड के रिवर्स सेग्रीगेशन को बढ़ाता है।
3. शीत प्रसंस्करण से पहले सामग्री के दाने का आकार और प्रसंस्करण के बाद कम तापमान एनीलिंग (180 ~ 300) टिन-फॉस्फर कांस्य के यांत्रिक गुणों पर बहुत प्रभाव डालता है। जब दाने का आकार छोटा होता है, तो सामग्री की ताकत, कठोरता, लोचदार मापांक और थकान शक्ति मोटे अनाज वाली सामग्री की तुलना में अधिक होती है, लेकिन प्लास्टिसिटी थोड़ी कम होती है। 4. शीत प्रसंस्करण के बाद टिन-फॉस्फर कांस्य को 1 ~ 2 घंटे के लिए 200 ~ 260 पर एनील किया जाता है, इसकी ताकत, प्लास्टिसिटी, लोचदार सीमा और लोचदार मापांक सभी में सुधार होता है, और लोचदार स्थिरता में भी सुधार किया जा सकता है।
जिंक Zn
1. जिंक टिन कांस्य के मिश्र धातु तत्वों में से एक है, और जिंक में टिन कांस्य के ठोस घोल में बड़ी घुलनशीलता है। इसलिए, Cu-Sn-Zn संसाधित कांस्य एक एकल चरण ठोस समाधान है। Zn मिश्र धातु की तरलता में सुधार करता है, क्रिस्टलीकरण तापमान सीमा को कम करता है, और रिवर्स अलगाव को कम करता है, लेकिन इसकी संरचना और गुणों पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ता है।
2. प्रसंस्कृत टिन कांस्य में Zn की मात्रा सामान्यतः 5% से अधिक नहीं होती है।
सीसा पीबी
1. टिन कांस्य में Pb की मात्रा 5% से अधिक नहीं होती है। यह चरण में घुलता नहीं है और मुक्त अवस्था में मौजूद रहता है। यह काले कणों के रूप में डेंड्राइट्स के बीच वितरित होता है, लेकिन वितरण असमान होता है।
2. पीबी टिन कांस्य के घर्षण गुणांक को कम कर सकता है, पहनने के प्रतिरोध में सुधार कर सकता है, और मशीनीकरण को बढ़ा सकता है, लेकिन मिश्र धातु के यांत्रिक गुणों को थोड़ा कम कर सकता है।
मैंगनीज Mn
1. Mn टिन कांस्य की हानिकारक अशुद्धियों में से एक है, और इसकी सामग्री को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए और 0.002% से अधिक नहीं होना चाहिए। 2. मैंगनीज को ऑक्साइड बनाने के लिए आसानी से ऑक्सीकरण किया जाता है, जो मिश्र धातु पिघल की तरलता को कम करता है, और जमने के बाद, यह अनाज की सीमाओं पर वितरित होता है, इंटरक्रिस्टलाइन बंधन को कमजोर करता है और ताकत को कम करता है।
आयरन Fe
Fe टिन कांस्य की एक अशुद्धता है, जिसकी अधिकतम मात्रा 0.05% है। इसका प्रभाव अनाज को परिष्कृत करने, पुनःक्रिस्टलीकरण प्रक्रिया में देरी करने और ताकत और कठोरता में सुधार करने का है। हालाँकि, सामग्री सीमा मूल्य से अधिक नहीं होनी चाहिए, अन्यथा बहुत अधिक लौह-समृद्ध चरण का निर्माण होगा, जिससे मिश्र धातु का संक्षारण प्रतिरोध और प्रक्रिया प्रदर्शन कम हो जाएगा।
एल्युमिनियम Al, मैग्नीशियम Mg, सिलिकॉन Si
1. मिश्र धातु के यांत्रिक गुणों को बेहतर बनाने के लिए ठोस घोल में थोड़ी मात्रा को घोला जा सकता है, लेकिन पिघलने की प्रक्रिया के दौरान, दुर्दम्य ऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए ऑक्सीकरण करना आसान होता है, जिससे टिन कांस्य की तरलता और ताकत कम हो जाती है।
2. Sn कांस्य में एल्युमिनियम की मात्रा 0.002% से अधिक नहीं होनी चाहिए, और Mg की मात्रा को भी सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, क्योंकि उनके ऑक्साइड मिश्र धातु की ताकत और पिघल की तरलता को कम कर देंगे। Al और Mg युक्त कुछ टिन कांस्य विदेशों में विकसित किए गए हैं, जिनमें न केवल उच्च शक्ति है, बल्कि अच्छा संक्षारण प्रतिरोध भी है। उदाहरण के लिए, Cu-5Sn-7Al मिश्र धातु में उच्च संक्षारण प्रतिरोध और शक्ति है, और Cu-5Sn-1Mg टिन कांस्य में उम्र बढ़ने के उपचार के बाद 900 MPa और 30 HRC की ताकत है, और 30% ~ 35% IACS की चालकता है, जिसका उपयोग उच्च शक्ति, उच्च संक्षारण प्रतिरोध और अच्छी चालकता वाले घटकों के निर्माण के लिए किया जा सकता है।
