Phân loại hợp kim đồng

Một phần của tài liệu Bài giảng vật liệu kỹ thuật bộ môn cơ học vật liệu (Trang 105 - 107)

Trong kỹ thuật ít khi sử dụng đồng nguyên chất mà chủ yếu là sử dụng hợp kim đồng. Hợp kim đồng trong kỹ thuật tồn tại ở hai dạng chủ yếu là latông và brông

Latông (đồng thau) là hợp kim của đồng với nguyên tố chủ yếu là kẽm Brông (đồng thanh) là hợp kim của đồng với các nguyên tố khác trừ kẽm.

a. Latông: Được chia làm hai loại: latông đơn giản và latông phức tạp. Latông đơn giản là hợp kim đồng chỉ gồm hai nguyên tố là đồng và kẽm, latông phức tạp là hợp kim đồng ngoài đồng và kẽm còn có thêm một vài nguyên tố khác.

Theo TCVN 1659-75 qui định ký hiệu latông như sau: đầu tiên là chữ L ( chỉ số latông) tiếp theo là nguyên tố Cu và các nguyên tố hợp kim. Số đứng sau các nguyên tố hợp kim chỉ hàm lượng của chúng theo phần trăm.

Ví dụ LcuZn30 là latông có 30% kẽm và 70% đồng.

+ Latông đơn giản: Trong thực tế dùng loại chứa ít hơn 45% Zn nên tổ chức của nó chỉ có dung dịch rắn α và pha điện tử β, α là dung dịch rắn xen kẽ của kẽm trong đồng chứa đến 39% Zn ở nhiệt độ 454oC, đây là pha chủ yếu quyết định tính chất của latông. β là pha điện tử ứng với công thức CuZn ( N=3/2), là pha cứng dòn và hoá bền cho latông,

+ Latông một pha: thường chứa ít hơn 35% Zn, có tính dẻo cao, được cán nguội thành bán thành phẩm làm chi tiết máy qua dập sâu. Latông với lượng kẽm nhỏ từ 5-12% có màu đỏ nhạt dùng để

làm tiền xu, huy chương, khuy áo quần. Các latông một pha thường bền và rất dẻo nên để dẽ gia công cắt gọt người ta thường pha thêm 0,3-4% Pb.

+ Latông hai pha: thường chứa 40% Zn, latông hai pha cứng, bền và ít dẻo hơn so với latông một pha, được cung cấp dưới dạng băng, ống, tấm để làm các chi tiết máy cần độ bền cao.

+ Latông phức tạp: Ngoài Cu và Zn còn cho thêm các nguyên tố Pb (để tăng tính cắt gọt), Sn ( tăng tính chống ăn mòn trong nước biển), Al và Ni (để nâng cao giới hạn bền), latông phức tạp dùng làm các chi tiết máy yêu cầu độ bền cao.

b. Brông: Là hợp kim của đồng với các nguyên tố không phải là kẽm như Su, Al, Be. Theo TCVN chúng được ký hiệu giống như latông chỉ khác là thay chữ L ở đầu bằng chữ B

+ Brông thiếc: là hợp kim đồng với các nguyên tố chủ yếu là thiếc, đây là hợp kim đồng được sử dụng lâu đời nhất. Đặc điểm của brông thiếc là:

- Độ bền cao, độ dẻo tốt

- Tính đúc tốt: ít co ngót, điền đầy khuôn cao

- Chống ăn mòn cao, đặc biệt trong không khí ẩm và môi trường biển Có các loại brông thiếc sau:

Hình 6.6 giản đồ trạng thái của hợp kim Cu-Zn

Hình 6.5. tổ chức tế vi của latông 1 pha (a) và của latông 2 pha (b)

1. Brông thiếc biến dạng: thường chứa ít hơn 8% Sn, tổ chức là dung dịch rắn α, thường cho thêm các nguyên tố hợp kim như P, Zn, Pb để nâng cao cơ tính, giảm ma sát và tăng tính gia công cắt…Công dụng của loại brông thiếc này là làm bạc lót, bánh răng…

2. Brông thiếc đúc: là loại chứa nhiều hơn 10% Sn, công dụng làm các phù điêu, tượng đài, hoạ tiết trang trí.

+ Brông nhôm: là hợp kim của đồng với nhôm là chủ yếu. Từ giản đồ của Cu-Al ta thấy đồng có thể hoà tan tối đa là 10% nhôm. Tổ chức của nó chủ yếu là dung dịch rắn thay thế của Al trong Cu có độ dẻo khá bền. Khả năng chống ăn mòn cao trong khí quyển và nước biển công nghiệp do bề mặt có lớp Al2O3.

- Brông nhôm một pha: với 5-9% Al, được sử dụng khá rộng rãi để chế tạo bộ ngưng tụ hơi, hệ thống trao đổi nhiệt…

- Brông hai pha: với > 9,4% Al, với sự xuất hiện của pha β ( hợp chất điện tử là Cu3Al) chỉ ổn định trên 565oC.

Một phần của tài liệu Bài giảng vật liệu kỹ thuật bộ môn cơ học vật liệu (Trang 105 - 107)