1. Razlike v mehanizmih za krepitev topnosti in zlitin
V sistemih bakrenih zlitin imajo elementi, kot so cink, kositer in aluminij, pomembne razlike v topnosti. Pri ravnovesju sobne temperature ima cink topnost do 37% z maso v bakra, približno 30% pa ostane topno v vhodnem stanju AS -. V nasprotju s tem je As - vgrajena topnost kositra v kositrnem bronu le 5–6%, topnost aluminija v aluminijastem bronu pa približno 7–8%. Visoka trdna topnost cinka v bakra povzroči močan učinek krepitve trdne raztopine. Poleg tega se lahko večina zlitinskih elementov raztopi v različnih stopnjah v medeninasti matrici, kar še poveča njegove mehanske lastnosti. To je ključni razlog, zakaj imajo posebne medeninaste zlitine visoke značilnosti moči.
Z ekonomske perspektive je cink cenejši od aluminija in kositra, njegove obilne rezerve virov pa so skupni stroški medenine bistveno nižji kot stroji kositrnega brona in aluminijastega brona.
2. Prednosti uvajanja medenine
Značilnosti in pretočnost strjevanja
Medenina ima izjemno ozek temperaturni razpon kristalizacije (približno 30 - 40 stopinj) in se utrdi na podoben način lupine -. Temperatura likvidacije se s povečanjem vsebnosti cinka (tališče približno 900 stopinj) znatno zmanjša, kar ima za posledico odlično kovinsko fluidnost, ki lahko napolni zapletene votline. Poleg tega območje ozkega kristalizacije zmanjšuje intrakristalno segregacijo in tvorbo razpršenih votlin krčenja, kar olajša tvorbo koncentriranih vdolbin za krčenje, kar olajša usmerjeno strjevanje s hranjenjem z dvižjem.
Značilnosti taljenja in deoksidacije
Cink ima točko uparjanja 907 stopinj, kar je blizu tališča medenine. Med vlivanjem cink zlahka izhlapi in odstrani pline iz staljenega bakra, kar zmanjša tveganje za nastanek poroznosti. Poleg tega ima cink močne zmogljivosti deoksidiranja, odpravlja potrebo po dodatnih deoksidizatorjih med taljenjem, s čimer poenostavi postopek in zmanjšuje stroške. Čeprav se med taljenjem lahko tvorijo oksidi ZnO, njihova nizka gostota povzroči, da plavajo in tvorijo žlindro, preprečevanje sekundarne oksidacije pa se lahko izogne okvarim.
Prilagodljivost procesa
Medenina ni občutljiva na hitrost hlajenja, na njene mehanske lastnosti pa minimalno vpliva debelina stene, zaradi česar je primerna za različne procese, kot so litje peska, litje matrice in centrifugalno litje. Tipični procesni ukrepi vključujejo:
Zasnova peščenega jedra: uporabite peščena jedra z dobrimi lastnostmi donosa, da zmanjšate stres za vlivanje in preprečite razpoke in deformacijo;
Tekači in sistemi za nalivanje: namestite velike tekače -, da dosežete zaporedno strjevanje in optimizirate notranjo postavitev tekača za uravnoteženo hlajenje;
Nadzor temperature vlivanja: ustrezno znižajte temperaturo vlivanja, da zmanjšate krčenje tekočine in izgube izhlapevanja cinka.
3. Omejitve uspešnosti in izboljšave legiranja
Pomanjkljivosti proti koroziji
Cink ima nižji potencial elektrode kot baker, kar vodi do korozije izpiranja cinka v elektrolitnih okoljih (npr. Morska voda, anorganske kisline) - cink - bogata faza se raztopi prednostno kot anoda, ki moti strukturo zlitine. Navadni medenina ima še posebej slabo korozijsko odpornost v tekočem okolju morske vode in pare.
Izboljšave uspešnosti v posebni medenini
Z dodajanjem zlitinskih elementov, kot so MN, AL, FE, SI in PB, se lahko medeninaste lastnosti ciljajo na izboljšave:
Obdelava medenina: dodajanje PB poveča obdelovalnost;
Mornariška medenina: dodajanje SN povečuje korozijsko odpornost morske vode;
Visoka - Moč medenina: uvajanje Al in Fe za oblikovanje faz krepitve, izboljšanje mehanskih lastnosti;
Die - liting medenina: optimizacija kompozicije tako, da ustreza visokim - procesi vlivanja tlaka, uravnoteženje fluidnosti in dimenzijske natančnosti.
4. trenutne industrijske aplikacije medenine
Brass je s svojimi celovitimi prednosti visoke moči, nizke stroške in združevanja v kastingu postala najbolj raznolika in najvišja - kategorijo med bakrenimi zlitinami. Njegove aplikacije obsegajo mehansko proizvodnjo (zobnike, ležaji), gradbeno strojno opremo (ventili, armature), industrijo ladjedelništva (kondenzatorske cevi, sestavne dele morske vode) in dekorativna polja. Čeprav je njegova korozijska odpornost slabša od brona, vzdržuje prevladujoč položaj v zmernih do nizkih korozijskih okoljih z izboljšanjem legiranja in tehnologij za zaščito površine (kot so prevleke in obdelava pasivacije).
5. Povzetek
Medenina temelji na binarni zlitini Cu - Zn, z elementarno trdno raztopino in krepitvijo in optimizacijo procesov pa je razvil edinstvene prednosti uspešnosti. Kljub omejitvam odpornosti proti koroziji ostaja nenadomestljiva pri uravnoteženju zmogljivosti, nadzora stroškov in mehanski trdnosti. V prihodnosti bo z razvojem okolju prijaznega svinca - brezplačne medenine in visoke - korozije - odporne zlitine še naprej širil svoje scenarije uporabe na visokih - končnih polj.