एल्युमिनियम कांस्य पर मिश्र धातु तत्वों का प्रभाव
एल्युमिनियम कांस्य मिश्र धातु तांबे और एल्युमिनियम पर आधारित होते हैं। एल्युमिनियम कांस्य के प्रदर्शन को बेहतर बनाने और बढ़ाने के लिए, कुछ अन्य मिश्र धातु तत्वों को आम तौर पर जोड़ा जाता है। मिश्र धातु तत्वों का उचित जोड़ सामग्री के प्रदर्शन को बेहतर बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जैसे बेहतर संक्षारण प्रतिरोध, उच्च कठोरता, बेहतर क्रूरता, आदि। साथ ही, कुछ तत्वों के अत्यधिक जोड़ से कुछ प्रतिकूल परिणाम भी होंगे, जैसे कम ताकत, बढ़ी हुई भंगुरता, कम संक्षारण प्रतिरोध, आदि। यह लेख एल्युमिनियम कांस्य में जोड़े गए मुख्य मिश्र धातु तत्वों की भूमिका का परिचय देता है।
आयरन Fe
1. Cu-Al मिश्रधातु के ठोस विलयन में Fe की थोड़ी मात्रा घुल सकती है। यदि यह अधिक हो तो यह सुई के आकार का FeAl3 बनाएगा, जिससे मिश्रधातु के यांत्रिक गुण और संक्षारण प्रतिरोध कम हो जाएगा। इसलिए मिश्रधातु में Fe की मात्रा 5% से अधिक नहीं होनी चाहिए।
2. यदि मिश्र धातु में Ni, Mn और Al की मात्रा बढ़ जाती है, तो ठोस घोल में Fe की घुलनशीलता और भी कम हो जाएगी। लोहा एल्यूमीनियम कांस्य में परमाणु प्रसार दर को धीमा कर सकता है और चरण की स्थिरता को बढ़ा सकता है, जिससे "स्व-एनीलिंग" घटना को बाधित किया जा सकता है जो मिश्र धातु को भंगुर बना देता है, जिससे मिश्र धातु की भंगुरता बहुत कम हो जाती है।
3. उचित मात्रा में लोहा एल्युमिनियम कांस्य के कास्टिंग और रीक्रिस्टलाइज़ेशन कणों को परिष्कृत कर सकता है और यांत्रिक गुणों में सुधार कर सकता है। 0.5%~1.0 जोड़ने से कणों को काफी हद तक परिष्कृत किया जा सकता है।
निकेल Ni
1. निकेल में Cu-Al मिश्रधातु में एक निश्चित ठोस घुलनशीलता होती है। जब Ni की मात्रा अधिकतम ठोस घुलनशीलता से अधिक हो जाती है, तो K चरण NiAl चरण का निर्माण होगा। Ni एक ओर एल्युमिनियम कांस्य के यूटेक्टॉइड परिवर्तन तापमान को बढ़ाता है, और दूसरी ओर यूटेक्टॉइड बिंदु संरचना को तापमान वृद्धि की दिशा में ले जाता है, और चरण की आकृति विज्ञान को भी बदल सकता है। जब Ni की मात्रा कम होती है, तो चरण सुई के आकार का होता है, और जब निकल की मात्रा 3% तक पहुँच जाती है, तो यह एक परत में बदल जाता है।
2. जब Cu-Al-Ni मिश्रधातु में Mn मिलाया जाता है, तो चरण के यूटेक्टॉइड रूपांतरण से गुजरने पर दानेदार संरचना बनाने की प्रवृत्ति होती है।
3. Ni एल्यूमीनियम कांस्य की ताकत, कठोरता, थर्मल स्थिरता और संक्षारण प्रतिरोध में काफी सुधार कर सकता है। Ni की एक निश्चित मात्रा वाले Cu-Al-Ni-Fe मिश्र धातु को गर्म काम करने के बाद घोल उपचार और शमन की आवश्यकता नहीं होती है, और इसे सीधे वृद्ध किया जा सकता है।
4. एल्यूमीनियम कांस्य में एक ही समय में Ni और Fe मिलाने से बेहतर व्यापक प्रदर्शन प्राप्त किया जा सकता है। Cu-A1-Ni-Fe मिश्र धातु में, κ चरण की अवक्षेपण आकृति विज्ञान का इसके यांत्रिक गुणों पर बहुत प्रभाव पड़ता है।
5. Ni से Fe का इष्टतम अनुपात 0.9~1.1 है।
मैंगनीज Mn
1. Cu-Al मिश्रधातु के ठोस विलयन में Mn की विलेयता अधिक होती है, लेकिन यह एल्युमीनियम की ठोस विलेयता को कम कर देता है। मैंगनीज चरण के अपघटन को स्थिर करता है, चरण परिवर्तन के प्रारंभिक तापमान को कम करता है, और यूटेक्टॉइड परिवर्तन में देरी करता है।
2. एल्यूमीनियम कांस्य में Mn सामग्री अधिकतम घुलनशीलता सीमा से अधिक नहीं होती है, जो मिश्र धातु के यांत्रिक गुणों और संक्षारण प्रतिरोध के लिए फायदेमंद है, और उनके पास अच्छी प्रसंस्करण और बनाने के गुण हैं।
3. 0.3%~0.5% Mn युक्त बाइनरी एल्यूमीनियम कांस्य में काफी अच्छे गर्म काम करने वाले गुण होते हैं, और गर्म रोलिंग के दौरान टूटने की प्रवृत्ति काफी कम हो जाती है।
4. Mn युक्त एल्यूमीनियम कांस्य में Fe की एक निश्चित मात्रा मिलाई जाती है, और मिश्र धातु के प्रदर्शन में और सुधार होता है, क्योंकि Fe अनाज को परिष्कृत कर सकता है, लेकिन लोहा चरण पर Mn के स्थिरीकरण प्रभाव को कमजोर कर देगा।
टिन और क्रोमियम
1. एल्युमिनियम कांस्य में 0.2% Sn मिलाने से भाप और थोड़ा अम्लीय वातावरण में तनाव संक्षारण दरार का प्रतिरोध करने की मिश्र धातु की क्षमता में सुधार हो सकता है।
2. क्रोमियम बाइनरी Cu-Al मिश्र धातुओं के यांत्रिक गुणों में सुधार कर सकता है, मिश्र धातु एनीलिंग के दौरान अनाज के विकास को रोक सकता है, और एनीलिंग सामग्री की कठोरता को बढ़ा सकता है।
जिंक और सिलिकॉन
1. जिंक Cu-Al मिश्रधातु में सीमित सीमा तक घुलता है, जिससे चरण क्षेत्र का विस्तार होता है। हालांकि, Zn Cu-Al-Ni-Fe मिश्रधातु के लौह-समृद्ध चरण कणों को कम कर देगा, जिससे पहनने का प्रतिरोध कम हो जाएगा। प्रसंस्कृत एल्यूमीनियम कांस्य में अशुद्धता जिंक की अधिकतम मात्रा 1.0% है।
2. सिलिकॉन एल्यूमीनियम कांस्य में एक अशुद्धता है, और इसकी सामग्री 0.2% से अधिक नहीं होनी चाहिए, और अधिकांश एल्यूमीनियम कांस्य के लिए 0.1% से अधिक नहीं होनी चाहिए, अन्यथा यह मिश्र धातु के यांत्रिक गुणों और प्रक्रिया गुणों को कम कर देगा, लेकिन यह मिश्र धातु की मशीनेबिलिटी में सुधार कर सकता है।
