. kim Biến tính lăm giảm nhiệt độ cùng tinh 10 í 20°c vă lăm điểm cùng
c. Kỷh iệu dồng sạch
Phụ thuộc văo độ tinh khiết của đồng mặ đồng sạch dược chia thănh câc mâc khốc nhau. Theo tiíu chuẩn Nga (GOST), đồng ký hiệu lă M vă số tiếp th e o chỉ mức độ lẫ n tạp chất: M o o (99,99%Cu); MO
{99,9%Cu); M2 (99,7%Cu> M3 (99,5%Cu>; M4 (99,0%Cu). T hănh phần vă ứng dụng của đồng sạch nơu trí n bảng 7.4.
Bảng 7.4. Tiíu ch uẩn Việt Nam TCVN1659-75 quy định một số mâc đồng vă ' ứng dụng \ Thănh phổn hóa học, % ứng dụng Cu Bi Pb o p Tổng Cu99,99 CU99.97 Cu99,95 CÙ99.90 99,99 99,97 39 ,9 5 99,90 0,0005 0,001 0,001 0,001 0.001 0,004 0,004 0,00$ . 0,02 o.os 0,001 0,002 0.00? 0,01 0,03 0.5 0 ,1
Lăm dăy dđn điện Dầy đẫn diện,' chế tạo hợp kim chất lượng cao Giống Cu99,97
Đđy dẫn điện, chế tạo bíống khơng thiếc
Hợp kim đồng có cơ tính tương đối cao, tính cơng nghệ tố t vă ít ma sât trong lĩhi vẫn giữ được dặc tính tcít cửa đồng lă độ dẻo, độ dẫn điện, dẫn nhiệt cao, độ ổn định hóa học tốt.
Câc ngun tố thường dùng để hợp kim hóa đồng lă Zn, Sn, AI, Be, Mn, Ni, ... chúng nđng cao độ bền cho đồng, nhưng ít ảnh hưởng (thậm chí cịn lăm tăng) độ dẻo trong phạm vi nồng độ xâc định. Đđy lă điểm đặc biệt của câc hợp kim đồng (H.7.11).
2. HỢp kỉm đ ồ n g
<3/1 MPa
H ình 7.11. Ảnh hưởng của câc nguyín tố hợp kim đến cơ tính của đồng Dường liền: hợp kìm qua biến dạng vă ủ; đường đứt: hợp kim đúc
Về tính cơng nghệ, cũng giống như hợp kim nhôm, hợp kim đồng được chia ra th ă n h hợp kim biín dạng vă hợp kim đúc. Về khả năng hóa
bền đưực bằng nhiột luyện, câc hợp kim đồng cũng chia ra nhóm hóa bền được băng n h iệt luyện vă nhóm khơng hóa bền dược bằng n h iệt luyện.
- Thông thường hợp kim đồng được phđn chia thănh hai nhốm chính theo th ăn h phần hộa học, lă latông - hợp kim của đồng với kẽm, vă brông - hợp kim của đồng với câc ngun tố cịn lọi.
Tiíu chuẩn Việt Nam TCVN 1695 75 quy định ký hiệu câc hợp kim đồng như sau:
%
Đôi với latông: b ắt dầu bằng chữ L, sau đó lă câc ký hiệu Cu, Zn vă ký hiệu của câc ngun tơ" hợp kim khâc nếu có. Câc số đứng sau ký hiệu ngun tị" chỉ hăm lượng trung bình phần trăm của nguyín tố đó. Ví dUj
ký hiệu LCuZn30 lă latông chứa 30%Zn, còn lại lă Cu (70%), hoặc ký hiệu LCuZn29SnlPb3 lă latông chứa 29%Zn, l%Sn, 3%Pb, cịn lạì lă Cu (67%).
Đối với brông: b ắt đầu băng chữ B, sau đó lă Cu, tiếp theo lă nguyín tố hợp kim chính vă sau đó lă câc ngun tố hợp kim phụ. Câc sô' dứng sau ký hiệu ngun tơ hợp kim cũng chỉ hăm lượng phần trăm trung bình của ngun tố đó. Vỉ' dụ} ký hiệu lă BCuSn5Zn5Pb5 lă brông
thiếc, có th ăn h phần hóa học trung bình 5%Sn, 5%Zn, 5%Pb vă còn lại lă Cu (85%).
a. L a t ô n g (brass - đồng thau)
Latông lă hợp kim của đồng vă nguyín tố chính lă kẽm, nó được dùng phổ biến n h ấ t vì k ết hợp tốt giữa tính chất cơ học cao vă tính cơng nghệ cao của hợp kim năy. Tổ chức latông dược xâc định theo giản đồ trạng thâi Cu-Zn (H.7.12).
Hắm lượng Zn. %
H ình 7.12. Giản đồ trạng thâi Cu-Zn
Khi hăm lượng kẽm tăng dầii, trín giản đồ Cu-Zn sẽ lần ỉượt xuất hiện câc pha khâc nhau với câc tính chất rấ t khâc nhau.
Pha a lă đung dịch rắn của kẽm thay th ế cho đồng, nó có kiểu m ạng lập phương diện tđm nín có độ dẻo cao. Pha a có độ hòa tan tối đa lă 39%Zn tạ i 454°c vă lă pha chủ yếu trong mọi hợp kim latơng. Khi biín dạng dẻo, độ bền vă giới hạn chảy tăng theo lượng kẽm hịa tan, tuy nhiín điều đặc biệt lă độ dẻo cũng tăng theo vă đạt giâ trị lớn nhất
trong khoảng nồng độ 30 - 32%Zn sau đó độ dẻo giảm nhanh. Đđy lă điều r ấ t hiếm gặp trong thực tế (H.7.13).
H ình 7.13. Ảnh hưởng của kẽm đến cơ tính của ỉatơng
Pha p dược hình th ăn h ở nồng độ kẽm cao hơn trí n cơ sở pha điện tử CuZn, kiểu mạng lập phương thể tđm. Pha CuZn lă pha trung gian nín độ bền cao, độ dẻo kĩm pha dung dịch rắn a. Ở trí n khoảng nhiệt độ 454 +468°c, pha 3 có th ể biến dạng dễ dăng. Khi ở n h iệt độ thấp hơn,
pha p bị trậ t tự hóa th ăn h pha P’ khâ giịn. Vì vậy, thực tế người ta không sử dụng latơng chỉ có pha p, tức lượng kẽm không quâ 45%.
Theo tổ chức tạo th ăn h ở nhiệt độ thường, người ta phđn chia ra latông một phâ a chứa kẽm ít hơn 35% vă latông hai pha a +p’ chứa
kẽm trí n 35%.
Latơng m ột pha cổ độ dẻo cao, dễ biến dạng, hăn, mạ, ... mău đẹp, rất giống vằng, giâ th ăn h rẻ. Vì vậy nó dùng phổ biến thay cho đồng.
H ình 7.14. Tổ chức tế vi của latộng một pha (a, 3ỡ%Zn) vă hai pha (b, 40%Zn) X 250
Latơng hai pha có ổộ bền vă độ cứng cao, độ dẻo thấp, chỉ có thể biến dạng nóng. Trong mơi trường hoạt tính (dung dịch điện ly, hỗn hợp khí NH3...) nó thường dễ nứt vă th o ât kẽm. Tổ chơc tế vi của la tòng một pha (a) vă hai pha (b) níụ trí n H 7.14.
Để cải th iện tính chất củạ ỉatơng theo hướng có lợi năo đó, người ta hợp kim hóa ỉatơng vă gọi lă latơng phức tạp. Câc ngun tố hợp kim thường sử dụng lă Pb, Sn, AỊ, Mn, F e vă Ni.
Chì với hăm lượng < 3 % lăm tăng tín h cắt gọt, giảm ma sât. Nguyín nhđn lă do chì khơng hịa tan trong đồng, nó tạo ra câc pha riíng rẽ vă dễ lăm gêy phoi khi cắt. Hợp kim chứa chì khơng đem biến dạng dẻo được, chỉ dùng ở trạn g th â i đúc.
Thiếc vă nhôm với hăm lượng khoảng 19c lăm tăn g tính chống ăn
mịn trong mơi trường nước biển. Ngoăi ra, nhầm phôi hợp với sắt vă
mangan còn lăm tăn g cợ tín h do tạo h ạ t nhỏ.
Niken lăm tăn g tín h chống ăn mịn, khắc phục hiện tượng nứt vă thôt kẽm, tăng cơ tính, tăn g khả năng biến d ạ rg dẻo. Thănh phần vă cơ tânh của một số latơng thơng đụng níu trí n bảng 7,5,
Bảng 7.5. T h ă n h p h ầ n hóa học vă cơ tin h của một sổ Intồng
Kỷ hiệu Thănh phẩn ab.MPa 00.3, MPa 5, % HB,
MPa LC u Z n 10 10Zn 260 120 45 530 LCuZn32 32Zn .320 91 55 550 LCuZn37 37Zn 330 110 50 560 LCuZn40 40Zn 380 160 25 770 LCuZn29Sn1 292n-1Sn 400 175 45 600 LCuZn35A)3Ni 2,5 35Zn-3AI-2,5Ni 380 300 50 750 LC u Z n 3 0 N I5 30Zn-5Ni 400 170 65 600 LCuZn39Fe1M n1 39Zn-1Fe-1Mn 450 170 50 880 LCuZn40Mn2 40Zn-2Mn 400 160; 40 850 LCuZn40Pb1 402n-1Pb 400 140 45 900 LCuZn17Si 3 17Zn-3Si 300 200 58 1000