ВЛИЯНИЕ АЛЮМИНИЯ НА ХРУПКОСТЬ МЕДНЫХ СПЛАВОВ
Введение
На литейном мелкосерийном производстве ювелирных изделий из цветных металлов, в целях уменьшения издержек производства, в применяемый медный сплав Л63 был добавлен силумин АЛ2. В ходе механической обработки (сверления), была обнаруженная недопустимая особенность сплава – склонность к хрупкому разрушению.
В данной работе будет рассмотрены причины разрушения и альтернативы в составление сплава, обладающего необходимыми свойствами при минимальной стоимости.
Состав сплава
В соответствие с ГОСТ 15527 - 2004 и ГОСТ 1583-93 используемые сплавы Л63 и АЛ2, соответственно, имеют следующий состав:
Учитывая состав этих сплавов и потери металла на угар, можно сделать предположение о составе полученного сплава (на массу расплава 1 кг):
1(Ме) + 
2(Ме) - 
угар
щ(Cu) = 0,8*(62 ч65) % + 0.2*0,60% - 1,5% = 48 ч 50%
щ(Al) = 0,2*(85ч86)% - 5% = 12 ч 12,2%
щ(Zn) = 0,8*( 34,22 ч37,5 )% + 0.2*0,3% - 9% = 18 ч 21%
щ(Sn) = 0.2*(10 ч 13)% - 2% = до 0,6%
щ(Fe) = 0,8*0,2% + 0.2*1,5% - 1% = 0 %
Из приведённого состава можно сделать вывод, что полученный сплав является особой разновидностью бронзы, с повышенным содержанием цинка.
Зная, какие компоненты в сплаве являются основными можно, на основе информации о взаимодействие этих металлов в сплаве между собой судить о причине хрупкости изделий.
Влияние компонентов сплава на его технологические свойств
Рассматривая сплавы меди с алюминием и меди с цинком с похожим соотношением компонентов, для обоснования хрупкости материала, были подобраны сплавы БрАЖМц10-3-1,5. Железо и марганец повышают в этом сплаве механические свойства и износостойкость. Однако, малая доля их в нашей сплаве не дала должного результата. В совокупности с ускоренным охлаждением, в результате которого в струтуре сплава наряду с пластичными б - твёрдым раствором алюминия в меди и б - твёрдым раствором цинка в меди появляется хрупкая г` – фаза (Cu32Al19), а также, в ходе взаимодействия цинка и алюминия, образуется соединения с пониженной пластичностью и повышенной ломкостью, что проявляется только при повышенном содержание цинка в сплаве (более 6%) . При старении закаленных сплавов, содержащих 6—30 % Жn, обнаружено расслоение твердого раствора А1.
