Đồng thiếc

Đồng thiếc

Đồng thiếc là hợp kim với thiếc là nguyên tố hợp kim chính. Hàm lượng thiếc thường nằm trong khoảng từ 3% đến 14%, và chủ yếu được sử dụng để chế tạo các thành phần đàn hồi và các bộ phận chống mài mòn. Hàm lượng thiếc của đồng thiếc biến dạng không vượt quá 8%, và đôi khi có thêm phốt pho, chì, kẽm và các nguyên tố khác. Phốt pho là một chất khử oxy tốt và cũng có thể cải thiện độ chảy và khả năng chống mài mòn. Thêm chì vào đồng thiếc có thể cải thiện khả năng gia công và khả năng chống mài mòn, và thêm kẽm có thể cải thiện hiệu suất đúc. Hợp kim này có tính chất cơ học cao, tính chống ma sát và khả năng chống ăn mòn, dễ cắt, có tính chất hàn và hàn tốt, có hệ số co ngót nhỏ và không từ tính. Các vòng đồng, ống trục, các thành phần chống từ và các lớp phủ khác có thể được chế tạo bằng cách phun lửa dây và phun hồ quang. Kích thước tiêu chuẩn là Ф1.6mm và Ф2.3mm. Nó có độ bền cao, khả năng chống ăn mòn và tính chất đúc xuất sắc, và đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp trong một thời gian dài.

Đồng thiếc-phốt pho:
Phốt pho là một chất khử oxy tốt cho các hợp kim đồng. Nó có thể tăng độ chảy của hợp kim và cải thiện quy trình và tính chất cơ học của đồng thiếc, nhưng nó làm tăng mức độ phân tách ngược.
Độ hòa tan giới hạn của phốt pho trong đồng thiếc là 0.15%. Khi hàm lượng phốt pho quá cao, nó sẽ hình thành eutectic ba a+δ+Cu3P với điểm nóng chảy là 628℃. Điều này dễ dẫn đến hiện tượng giòn nóng trong quá trình cán nóng và chỉ có thể gia công lạnh. Do đó, hàm lượng phốt pho trong đồng thiếc biến dạng không nên lớn hơn 0.5%, và trong quá trình gia công nóng, hàm lượng phốt pho nên ít hơn 0.25%.
Đồng thiếc chứa phốt pho là một vật liệu đàn hồi nổi tiếng. Trong quá trình chế biến, cần kiểm soát kích thước hạt trước khi gia công lạnh và ủ ở nhiệt độ thấp sau khi chế biến. Độ bền, mô đun đàn hồi và độ bền mỏi của các vật liệu chế biến hạt mịn cao hơn so với các vật liệu chế biến hạt thô, nhưng độ dẻo thấp hơn. Các vật liệu gia công lạnh được ủ ở 200-260℃ trong 1-2 giờ để tạo ra hiệu ứng cứng hóa ủ, điều này có thể cải thiện thêm độ bền, độ dẻo, giới hạn đàn hồi và mô đun đàn hồi của các sản phẩm và tăng cường độ ổn định của độ đàn hồi.
Hiện có 4 loại đồng thiếc chứa phốt pho được đưa vào tiêu chuẩn quốc gia của Trung Quốc.
Trong số đó, hợp kim QSn6.5-0.1 chủ yếu được sử dụng để chế tạo các thành phần đàn hồi, đặc biệt là các bộ phận tiếp xúc lò xo có độ dẫn điện tốt, các bộ phận chống mài mòn và các thành phần chống từ trong các thiết bị và đồng hồ, v.v.;
Hợp kim Qsn6.5-0.4 chủ yếu được sử dụng để chế tạo lưới kim loại trong các ngành như sản xuất giấy, công nghiệp hóa chất và thực phẩm, và cũng được sử dụng để chế tạo các bộ phận chống mài mòn và lò xo;
Hợp kim QSn7-0.2 được sử dụng cho các bộ phận chịu ma sát dưới tải trọng trung bình và tốc độ trượt, chẳng hạn như ổ bi, vòng đệm, tuabin, v.v., và cũng có thể được sử dụng để chế tạo các thành phần đàn hồi và các bộ phận cơ điện khác;
Hợp kim QSn4-0.3 được sử dụng để sản xuất các ống khác nhau trong đồng hồ đo áp suất như các thành phần nhạy cảm, và được biết đến với tên gọi đồng hồ đo áp suất.

Đồng thiếc-kẽm:
Kẽm được hòa tan với số lượng lớn trong các hợp kim đồng-thiếc, và lượng kẽm thêm vào đồng thiếc biến dạng thường không quá 4%. Kẽm có thể cải thiện độ chảy của hợp kim, thu hẹp khoảng nhiệt độ kết tinh và giảm phân tách ngược.
Loại đồng thiếc-kẽm được liệt kê trong tiêu chuẩn quốc gia hiện tại của Trung Quốc là QSn4-3, có độ đàn hồi tốt, khả năng chống mài mòn và chống từ tính. Nó có thể được chế biến dưới áp lực trong các trạng thái lạnh và nóng, dễ hàn và hàn, có khả năng gia công tốt, và có khả năng chống ăn mòn tốt trong không khí, nước ngọt và nước biển. Nó được sử dụng cho các thành phần đàn hồi khác nhau, phụ kiện ống, thiết bị hóa chất, các bộ phận chống mài mòn và các bộ phận chống từ.

Đồng thiếc-kẽm-chì:
Chì thực sự không hòa tan trong các hợp kim đồng-thiếc. Nó phân bố giữa các nhánh như một pha đơn, tạp chất đen. Sự phân bố của chì trong phôi không dễ đồng nhất. Thông thường, một lượng nhỏ niken có thể được thêm vào để cải thiện sự phân bố của nó và tinh chế cấu trúc. Chì làm giảm hệ số ma sát của đồng thiếc, cải thiện khả năng chống mài mòn và khả năng gia công, nhưng làm giảm một chút các tính chất cơ học.
Thường thêm từ 3% đến 5% kẽm vào các hợp kim đồng-thiếc-chì để cải thiện thêm các tính chất cơ học.
Thêm từ 0.02% đến 0.1% zirconium hoặc từ 0.02% đến 0.1% boron, đặc biệt là thêm từ 0.02% đến 0.2% các nguyên tố đất hiếm có thể tinh chế các hạt chì và làm cho chúng phân bố đồng đều, nhằm cải thiện tổ chức, đúc và các tính chất cơ học của đồng thiếc-chì.
Đồng thiếc-kẽm-chì được liệt kê trong tiêu chuẩn quốc gia hiện tại của Trung Quốc có hai loại, QSn4-4-2.5 và QSn4-4-4. Nó có khả năng chống mài mòn cao và dễ cắt. Nó chủ yếu được sử dụng dưới dạng tấm và dải cho ô tô, máy kéo, hàng không và ngành công nghiệp máy móc để chế tạo các vòng đệm và lớp lót ổ bi. Nó được biết đến với tên gọi đồng ô tô.