I. แนวคิดพื้นฐานของทองเหลือง Cuzn30
Cuzn30 Brass เป็นโลหะผสมไบนารีทองแดงทั่วไปที่มีทองแดงประมาณ 70% และสังกะสี 30% (ส่วนมวล) ในประเทศจีนมักเรียกว่า H70 Brass และยังมีการกำหนดมาตรฐานต่าง ๆ เช่น C260 ในเวทีระหว่างประเทศ เนื่องจากมันยังคงความเหนียวของทองแดงและปรับปรุงความแข็งแรงและการสึกหรออย่างมากผ่านการเพิ่มสังกะสีจึงมีการใช้งานที่หลากหลายในการผลิตเครื่องจักรการตกแต่งอาคารและชิ้นส่วนเครื่องใช้
องค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างองค์กร
1. องค์ประกอบทางเคมี
Copper (Cu): ประมาณ 70%เป็นโลหะฐานให้ค่าการนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมอัลลอยด์ค่าการนำความร้อนและความเหนียว
สังกะสี (ZN): ประมาณ 30%เป็นองค์ประกอบการผสมหลักเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็ง แต่ยังรวมถึงการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน
องค์ประกอบการติดตามอื่น ๆ (เช่นตะกั่ว, ดีบุก, อลูมิเนียม, เหล็ก, ฯลฯ ) มักจะมีเนื้อหาต่ำมากโดยส่วนใหญ่จะปรับแต่งธัญพืชหรือปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลต่อไปไม่ได้เป็นตัวหลักของโลหะผสม
2. โครงสร้างองค์กร
ตามแผนภาพเฟสของทองแดงและสังกะสีในอัตราส่วนองค์ประกอบที่แตกต่างกัน CUZN30 ส่วนใหญ่จะสร้างเฟสอัลฟ่า (อัลฟ่าทองเหลือง) ซึ่งเป็นชนิดของทองแดงที่มีการควบคุมด้วยทองแดงสังกะสีในรูปแบบลูกบาศก์สีทองแดงเป็นศูนย์กลาง (FCC) อัลฟ่าเฟสมีความเหนียวและความเหนียวที่อุณหภูมิห้องและมีความสามารถในการทำงานเย็นมากขึ้น (เช่นการกลิ้งการวาดภาพการปั๊ม ฯลฯ )
ในช่วงองค์ประกอบบางอย่างทองเหลืองอาจปรากฏขึ้น ** ( +) องค์กรสองเฟส แต่สำหรับ CUZN30 -phase ยังคงถูกครอบงำโดย -phase ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่ามันมีความสมดุลที่ดีของความแข็งแรงและพลาสติก ** ที่อุณหภูมิห้องและในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิกลาง
ประการที่สามคุณสมบัติเชิงกล: ความแข็งแรงสูงและพลาสติกอยู่ร่วมกันได้ดี
1. การเสริมความแข็งแกร่งและโครงสร้างจุลภาค
สังกะสีในเมทริกซ์ทองแดงสำหรับสารละลายที่เป็นของแข็งการก่อตัวของการเสริมความแข็งแรงของสารละลายที่เป็นของแข็ง เมื่ออะตอมสังกะสีถูกละลายในตาข่ายทองแดงการบิดเบือนของตาข่ายจะเกิดขึ้นซึ่งป้องกันการเคลื่อนไหวของความคลาดเคลื่อน สิ่งนี้ส่งผลให้เป็นโลหะผสมที่แข็งแกร่งและหนักกว่าทองแดงบริสุทธิ์ เมื่อปริมาณสังกะสีเพิ่มขึ้นความแข็งแรงของทองเหลืองมักจะเพิ่มขึ้นเช่นกัน แต่ความเหนียวลดลง
ในกรณีของ CUZN30 เนื้อหาสังกะสีอยู่ในช่วงที่ค่อนข้างสมเหตุสมผลเพื่อให้มั่นใจถึงความสมดุลระหว่างความแข็งแรงและความเหนียว มันมีความต้านทานแรงดึงที่ดี แต่ยังรักษาความเป็นพลาสติกที่ดีเหมาะสำหรับวิธีการตัดเฉือนและการปั้นปั๊มที่หลากหลาย
2. การปรับแต่งข้าวและการทำงานหนัก
โดยการควบคุมกระบวนการบำบัดความร้อนเช่นการถลุงการกลิ้งและการหลอมเมล็ดของ CUZN30 สามารถทำให้การกลั่นกรองมากขึ้น หลังจากทำงานเย็นจะมีการสร้างความคลาดเคลื่อนและโครงสร้างย่อยจำนวนมากภายในวัสดุและข้อบกพร่องเหล่านี้จะเสริมสร้างความเข้มแข็งให้กับโลหะผสมซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการแข็งตัวของการทำงาน ดังนั้น Cuzn30 ทองเหลืองหลังการรักษาความร้อนและกระบวนการตัดเฉือนที่เหมาะสมสามารถรับความแข็งแรงของผลผลิตและแรงดึงที่สูงขึ้นในขณะที่ยังคงรักษาระดับพลาสติกในระดับหนึ่ง
ประการที่สี่หลักการทางวิทยาศาสตร์ของการต่อต้านการสึกหรอ
1. พันธะ intermetallic และต่อต้านการสวมใส่
ในแรงเสียดทานสัมพัทธ์หรือสภาพแวดล้อมการทำงานแบบเลื่อนวัสดุโลหะมักจะปรากฏการสึกหรอของพื้นผิว Cuzn30 ทองเหลืองในทองแดง - อะตอมสังกะสีของพันธะโลหะค่อนข้างเสถียรควบคู่ไปกับพื้นผิวทองเหลืองมักจะสร้างชั้นของฟิล์มออกไซด์หรือชั้น passivation สามารถลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานเพื่อลดการสัมผัสโดยตรงของพื้นผิวโลหะ
2. ประสิทธิภาพต่อต้านการยึด
เมื่อเทียบกับเหล็กพื้นผิวทองเหลืองมักจะมีโอกาสกัดปรากฏการณ์น้อยกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผสมพันธุ์ของชิ้นส่วนที่ค่อนข้างเคลื่อนไหวเช่นเกียร์บูชพุ่มไม้ ฯลฯ การใช้ทองเหลือง Cuzn30 สามารถลดการสึกหรอแรงเสียดทานและการจับคู่ระหว่างชิ้นส่วนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3. ความสมดุลของความแข็งและพลาสติก
ความแข็งที่เพียงพอ: CUZN30 ได้รับความแข็งสูงกว่าทองแดงบริสุทธิ์ผ่านการเสริมความแข็งแรงของสารละลายที่เป็นของแข็งและทำงานแข็งของสังกะสีซึ่งจะช่วยลดการเกาและการฉีกขาดของพื้นผิว
พลาสติกปานกลาง: CUZN30 ไม่เปราะมากเกินไปเมื่อเทียบกับวัสดุความแข็งที่สูงขึ้นดังนั้นจึงสามารถรองรับการสึกหรอของไมโครโมชั่นที่เกิดจากแรงกระแทกภายนอกและการสั่นสะเทือน
