Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Réz és ötvözetei TechnikusoknakTechnikusoknak Katt ide!

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Réz és ötvözetei TechnikusoknakTechnikusoknak Katt ide!"— Előadás másolata:

1 Réz és ötvözetei TechnikusoknakTechnikusoknak Katt ide!

2 TartalomjegyzékTartalomjegyzék

3 Réz tulajdonságai  Kémiailag ellenálló, száraz levegőn szobahőmérsékleten nem oxidálódik, nedves levegőn zöldes színű rézkarbonát vonja be a felületét. Oxidáló savakban oldódik.  Jó elektromos- és hővezető, bár az elektromos vezetőképességét a szennyezőanyagok (As, P, Cr, Mn, Sn, Sb), valamint a hidegalakítás erősen rontja.  Olvadáspontja 1083 °C.  Kristályszerkezete felületen középpontos köbös (FKK).  Keménysége lágy állapotban 40 HB, erősen alakítottan 100 HB.  Szakítószilárdsága (R m ) 250…450MPa.  Hidegen jól alakítható, nagy gázoldó képessége miatt rosszul önthető.  Színe vörös.  Fő ötvözői a cink (sárgaréz), az ón (ónbronz), az ólom (ólombronz) és az alumínium (alumíniumbronz).  Szabványosított rezek: oxigénmentes réz vákuumtechnikai és különleges villamosipari célokra (Cu- VV, Cu-V, Cu-EOM), átolvasztott katódréz villamosipari felhasználásra (Cu-E), átolvasztott katódréz foszforral dezoxidálva, nem áramvezető, korrózióálló (Cu- EP, Cu-EPP), tűzi finomítású dezoxidálatlan réz (Cu-D, Cu-C) általános felhasználásra, ötvözetek készítésére, tűzi finomítású réz foszforral dezoxidálva (Cu-DP, Cu-CP) általános felhasználásra. TARTALOMJEGYZÉK

4 SárgarézSárgaréz R m [MPa], Nyúlás [%] Brinell keménység [HB] A 10 RmRm HB Zn tartalom [%] A réz ötvözője a cink, amelynek hatására a réz keménysége és szilárdsága nő, önthetősége javul, gázoldó képessége csökken. Elektromos vezetőképessége romlik, légköri hatásoknak ellenáll, jól polírozható lesz.

5 Sárgaréz egyensúlyi diagramja         ’ ’’  ’+  (°C) Cu Zn Zn- tartalom, tömeg % A B D C J K E F OP Q U V W Z M N L I   G H A réz-cink ötvözetrendszer likvidusza hatágú, vagyis az olvadékból hat fázis kristályosodhat ki (α, β, γ, δ, ε, η). A nagyobb cinktartalmú ötvözetek nagyon ridegek, így ezeknek gyakorlati jelentőségük nincs. Lényeges rész az AB, BD, DG pontok közötti rész. Gyakorlati alkalmazás Pontok Jele Helyzete %°C A01083 B32,5903 C36,9903 D38903 E39454 R3720

6 SzövetelemekSzövetelemek A B D C A likvidusz AD vonala mentén α szilárd oldat kezd kristályosodni, melynek rácsszerkezete FKK és dendrites alakban, valamint rétegesen kristályosodik. A krisztallitokon belül a koncentrációkülönbség kicsi, mivel a likvidusz és a szolidusz közel van egymáshoz. A rétegesség °C-on végzett homogenizáló izzítással megszűntethető. Meleg- vagy hidegalakítás után végzett izzítással a krisztallitok dendrites alakja eltüntethető, és globulitos ikerkristályok keletkeznek. Olvadék α + Olvadék α

7 Szövetelemek 2 A B D C Olvadék α + Olvadék α α + β α A BD pontok közé (Zn%= 32,5- 38%) eső ötvözetek olvadékából először α szilárd oldat kezd kristályosodni. 903°C hőmérséklet elérésekor α szilárd oldat és 37%- os Zn tartalmú β szilárd oldat is keletkezik. Ez a β szilárd oldat a hőmérséklet csökkenésével α szilárd oldattá alakul át.

8 Szövetelemek 3 A B D C Olvadék α + Olvadék α α β α α β’ A BD pontok közé (Zn%= 32,5- 38%) eső ötvözetek olvadékából először α szilárd oldat kezd kristályosodni. 903°C hőmérséklet elérésekor α szilárd oldat és 37%- os Zn tartalmú β szilárd oldat is keletkezik °C-on a β fázis rácsszerkezete átrendeződik, a réz és a cink atomok a kristályrácsban helyet cserélnek. Ez az átrendeződés nem okoz felismerhető változást. (EK vonal mentén játszódik le).

9 Szövetelemek 4 A γ fázis vegyület (Cu 5 Zn 8 ), ún. intermetallikus elektronvegyület, és mint vegyület nagyon rideg, akárcsak a δ és az ε fázisok. Ezért azok az ötvözetek, ahol ezek a fázisok előfordulnak, gyakorlati felhasználásra alkalmatlanok. A β fázis a DH vonal mentén kristályosodik ki az olvadékból elsődlegesen. A η fázis a cink réztartalmú szilárd oldata, és hexagonálisan kristályosodik.

10 Szabványos sárgarezek 1.Öntészeti sárgarezek: szövetük α+β szilárd oldat (α+β’) Jelölésük: öCuZn33Pb2 aholCu=63-67% Pb=0,5-3% Al=0,2-0,6% Szennyezők max. 1,6% Zn  33% öCuZn40Pb aholCu=58-62% Pb=0,5-2,5% Al=0,2-0,8% Szennyezők max. 1,2% Zn  40%

11 Szabványos sárgarezek öCuZn40Pb2 aholCu=58-62% Pb=0,5-3% Al=0,2-0,6% Szennyezők max. 1,4% Zn  40%

12 Szabványos sárgarezek 2. Különleges öntészeti sárgarezek: Jelölésük: öCuZn25Al6Fe3Mn2 aholCu=64-68% Fe=2,2-4% Al=5-6% Mn=1,5-2,7% Szennyezők max. 1,2% Zn  25% öCuZn37Mn2AlFe és öCuZn40Mn3Fe

13 Szabványos sárgarezek 3. Alakítható sárgarezek: szövetük α szilárd oldat  Ólommentes sárgarezek CuZn5 CuZn10 CuZn15 … CuZn40  Nagy szilárdságú és különleges sárgarezek CuZn20Al2 CuZn28Sn1 CuZn32Si1 CuZn39Ni2Mn CuZn40Al1Mn CuZn39Ni5

14 Szabványos sárgarezek  Ólomtartalmú sárgarezek CuZn40Pb2 CuZn40Pb2Sn CuZn39Pb1 CuZn39Pb2 CuZn39Pb3 CuZn36Pb1 TARTALOMJEGYZÉK

15 ÓnbronzÓnbronz A réz ötvözője az ón, amelynek hatására a réz keménysége és szilárdsága nő, 8% óntartalomig javul a nyújthatósága, felette romlik Sn tartalom  R m [MPa], Nyúlás [%] Brinell keménység [HB] A 10 HB RmRm

16 Ónbronz egyensúlyi diagramja [°C] Cu Sn A B C D G H I J K L M N O P Z S α +olv α β +olv γ +olv γ α+ β β α+δ α+ε δ+εδ+ε ε ε+olv ε+ηε+η η η+olv υ Sn tartalom [%]  Pontok Jele Helyzete %°C A01083 B13,5798 C22798 D25798 J24,5586 L15,8520 M27520 A réz-ón ötvözetrendszer likvidusza hatágú, vagyis az olvadékból hat fázis kristályosodhat ki (α,β,γ,ε,η,υ). Ezek közül a gyakorlatban csak az α, β és γ fázisokkal és ezek átalakulási termékeivel lehet találkozni.

17 A réz olvadáspontjából kiinduló likvidusz első ága mentén α- szilárd oldat kezd kristályosodni. Az ón a réz olvadáspont-ját erősen csökkenti, a likvidusz ezért meredek. A szolidusz lényegesen alacsonyabb hőmérsékleten húzódik, emiatt az olvadékból keletkezett kristályok belső és külső része közti összetételbeli különbség nagy. A dendrites krisztallitok összetételbeli különbsége miatt a rétegesség lesz rájuk jellemző öntött állapotban. 0-13% óntartalmú ötvözeteknél az olvadékból α szilárd oldat kristályosodott ki. A hőmérséklet csökkenésével az ónoldó képessége 586°C-ig nő és ez állandó lesz 520°C-ig. Majd ez 520°C alatt kétféle módon csökken. a) Egyensúlyi állapotban az ón majdnem teljesen kiválik az oldatból. Ez akkor következik be, amikor a hidegen erősen alakított ötvözetet °C között több napig melegítik (LOZ vonal szerint). b) Ha az ötvözetet nem alakították erősen és nem izzították tartósan, akkor az ónnak csak kis része szegregál, és az α-fázis óntartalma 14% marad (LS vonal szerint). Szövetelemek SzövetelemekSzövetelemek 13,5-22% közötti óntartalmú ötvözeteknél 798°C-on peritektikusan alakul át, és alatta α szilárd oldat és β szilárd oldat lesz jelen. Ez 520°C alatt α+δ fázisokból álló eutektoiddá alakul. A δ fázis Cu 31 Sn 8 elektronvegyület, ami kemény, rideg szövetelem. Színe kékesszürke. A lágy α és a beleágyazódott δ fázis együttesen biztosítja a bronzok jó kopási és siklási tulajdonságait. Ez a gyorsabb lehűlés következménye. Az ilyen ötvözetekből készülnek a csapágyak. Az egyensúlyi lehűlés vagy a tartósabb °C-on végzett izzítás hatására a δ-fázis Cu 3 Sn vegyületté alakul, ez az ε-fázis. [°C] Cu Sn γ β L α+ β I J K M N α+δ B C D α +olv α β +olv A O P Z S α+ε

18 Szövetelemek 2 [°C] Cu Sn γ β L α+ β I J K M N α+δ B C D α +olv α β +olv A O P Z S α+ε Olvadék Olvadék + α α α + ε Vagy α α

19 Szövetelemek 3 [°C] Cu Sn γ β L α+ β I J K M N α+δ B C D α +olv α β +olv A O P Z S α+ε Olvadék α + Olvadék α + β α + δ α + ε Vagy α + δ α + δ

20 Szabványos ónbronzok 1.Alakítható ónbronzok: szövetük α szilárd oldat Óntartalmuk 2-14% között van. Hidegen jól, melegen csak szűk hőmérséklethatárok között alakíthatók. Nagy szilárdságú vezetékhuzalok, tengervíznek ellenálló szerelvények készítésére alkalmazzák.

21 Szabványos ónbronzok 2.Önthető ónbronzok: szövetük α szilárd oldat, vagy α+δ eutektoid, vagy α+ε eutektoid Öntészeti bronzok: öCuSn12 aholCu=86-88% Sn=11-13% Szennyezők 1% öCuSn10 aholCu=87,7-89,7% Sn=9-11% Szennyezők 1,3%

22 Szabványos ónbronzok öCuSn10Zn2 aholCu=85-89% Sn=9-11%Zn=1-3% Szennyezők 1% öCuSn5Zn5Pb5 aholCu=80,2-86,2% Sn=4-6%Zn=4,5-6,5%Pb=4-6% Szennyezők 1,3% öCuSn4Zn2 aholCu=90,6-94,2% Sn=3,5-5,1%Zn=1-3% Szennyezők 1,3% TARTALOMJEGYZÉK

23 AlumíniumbronzAlumíniumbronz A réz ötvözője az alumínium, amelynek hatására a réz szilárdsága nő, korrózióállóvá és egyes vegyi anyagokkal szemben ellenállóvá válik. A különleges alumíniumbronzok magas hőmérsékleten is nagy szilárdságúak, melegen jól alakíthatók, eróziós és kavitációs hatásokkal szemben stabilak, kifáradásra nem érzékenyek.

24 A likvidusz első vonala mentén szabályos kristályrácsú α-szilárd oldat keletkezik. Ennek a fázisnak a telítési határa (oldatban tartó képessége) 1035°C-on 7,4% Al. Ha a hőmérséklet csökken, akkor ez a határ növekszik, 565°C-on már 9,4%-ra változik. Az  -fázis öntéskor dendritesen kristályosodik és réteges, de izzítás után globulitossá alakul. Alumíniumbronz egyensúlyi diagramja A pont jelehelyzete %°C A01083 B7,41035 C8,31035 D9,4565 F9,41035 α α+β β β+γ γ δ β+δ α+δ 565°C °C A K B C F I N J P O D G S 0 2,5 5 7, , ,5 20 Al tartalom, tömeg %

25 Az ötvözet B-F pontok közé eső összetétele eutektikus, ahol az  és a β fázis képez eutektikus rendszert. A C pontban (Al tartalom 8,3%)  +β eutektikum keletkezik. 7,4-8,3% Al tartalmú ötvözeteknél először az  fázis kiválása kezdődik meg, 8,3-9% között pedig a β fázisé, majd a maradék olvadék alakul eutektikummá. SzövetelemekSzövetelemek Az F és I pontok között maximumos rendszer szerint β szilárd oldat keletkezik. A K pontban színfémhez hasonló módon (OP=DP) keletkezik a β szilárd oldat. Stabilitása a hőmérséklet csökkenésével szűkül, majd 565°C-on eutektoidosan alakul át,  +δ eutektoid képződik belőle. A δ fázis Cu 3 Al fémes vegyület, amely kemény és rideg szövetelem, ezért az alakíthatóságot erősen csökkenti. α α+β β β+γ γ δ β+δ α+δ 565°C °C A K B C F I N J P O D G S 0 2,5 5 7, , ,5 20 Al tartalom, tömeg %

26 Szövetelemek 2 α α+β α+δ Olvadék Olvadék +α α

27 Szövetelemek ,5 5 7,5 10 Olvadék Olvadék + α β + α α TARTALOMJEGYZÉK

28 Ezzel vége a bemutatónak! A képre kattintva kilép a prezentációból.


Letölteni ppt "Réz és ötvözetei TechnikusoknakTechnikusoknak Katt ide!"

Hasonló előadás


Google Hirdetések