عملیات حرارتی برنز آلومینیوم

عملیات حرارتی برنز آلومینیوم

تعداد بازدید: 7570
چهارشنبه 03 دي 1393

عملیات حرارتی برنز آلومینیوم

عملیات حرارتی برنز آلومینیوم (Aluminum Bronze Heat Treatment) به طرق مختلف انجام می شود. برای مثال وقتی که مقدار آلومینیوم در آلیاژهای Cu-Al بیشتر از 8% و دما بیشتر از 900 درجه سانتیگراد باشد فاز β در ساختار به ‌وجود می‌آید و آلیاژ دو فازی تشکیل می‌شود. از آنجا که حلالیت فاز α با کاهش دما افزایش می ‌یابد آهنگ سرد شدن شدیدا بر ساختاری که در دمای اتاق به‌ دست می‌ آید تاثیر دارد. همچنین، وقتی که مقدار آلومینیوم بیشتر از 9.5% افزایش می‌ یابد احتمال تجزیه یوتکتوئید وجود دارد. اگر این نوع آلیاژ به سرعت تا دمای اتاق کوئنچ شود استحاله مارتنزیت رخ می‌دهد (شبیه به واکنش مارتنزیت در فولاد های ساده کربنی)، که در آن فاز نیمه ‌پایدار βَ با ساختار تتراگونال به ‌وجود می‌ آید.

عملیات حرارتی آلیاژ دوتایی Cu-%9.8Al

به طور مثال در مورد آلیاژ Cu-%9.8Al چنانچه در شرایط مختلفی سرد شود، ساختارهای متفاوتی حاصل می گردد. اگر آلیاژ ابتدا تا 900 درجه سانتیگراد گرم شود و به مدت یک ساعت در آن دما نگه داشته شود و سپس تا دمای اتاق در آب کوئنچ گردد، ساختار تقریباً به‌ طور کامل مارتنزیت βَ خواهد بود (شکل روبرو قسمت الف)که دارای استحکام زیاد و شکل پذیری کم است. اگر آلیاژ به آهستگی تا 800 و یا 650 درجه سانتیگراد سرد شود و سپس تا دمای اتاق در آب کوئنچ گردد، مقدار کمتری مارتنزیت βَ تشکیل می شود ( شکل روبرو قسمت های ب و ج) استحکام آلیاژ کاهش و شکل ‌پذیری آن افزایش می ‌یابد. با وجود این، اگر آلیاژ به آهستگی تا 500 درجه سانتیگراد سرد شود، که زیر دمای یوتکتوئید است و سپس تا دمای اتاق کوئنچ شود،  فاز β با واکنش یوتکتوئید به α + γ2 تجزیه می شود (شکل روبرو قسمت د).

 

بر اثر حضور فاز شکننده γ2 ساختار دارای استحکام و شکل‌ پذیری کمی است. بنابراین در آلیاژهای تجاری از تشکیل فاز γ2 به دلیل اثر مضر آن بر شکل ‌پذیری اجتناب می‌ شود.

برخی از عملیات های حرارتی برنز آلومینیوم

در جدول زیر برخی از عملیات های حرارتی آلیاژ برنز آلومینیوم (Cu-%9.8Al) ارائه شده است.

تاثیر عملیات حرارتی بر خواص آلیاژ Cu-%9.8Al
عملیات حرارتی

تنش 0.1% , ksi

(kg/mm2)

استحکام کششی , ksi

(kg/mm2)

درصد ازدیاد طول

در 2 اینچ

سختی

BHN

گرم شده تا 900 درجه سانتیگراد ، کوئنچ در آب

46.6

(32.8)

97.3

(68.4)

4 255
گرم شده تا 900، به آرامی سرد شده تا 800 درجه، کوئنچ در آب

42.9

(30.2)

85.7

(60.3)

9 216
گرم شده تا 900 درجه سانتیگراد، به آرامی سرد شده تا 650 درجه، کوئنچ در آب

21.5

(15.1)

61.6

(43.3)

17 138
گرم شده تا 900 درجه سانتیگراد، به آرامی سرد شده تا 500 درجه، کوئنچ در آب

19.8

(13.9)

42.9

(30.2)

5 136

معمول‌ ترین عملیات حرارتی برنز آلومینیوم 90Cu%-%10Al کوئنچ کردن آلیاژ از دمای 900 درجه سانتیگراد یا بالاتر است، که منجر به ساختار کامل مارتنزیت βَ می شود. سپس آلیاژ بین 400 تا 650 درجه سانتیگراد بازپخت می‌ شود تا خواص مطلوب به ‌دست آید. چون فاز α در امتداد سطوح بلورشناسی رسوب می کند و رسوب ‌های ریزتری نسبت به سرد کردن مداوم ایجاد می‌شود، استحکام و شکل‌ پذیری مطلوبی به ‌دست می‌آید.

خواص مکانیکی آلیاژهای برنز آلومینیوم

برنزهای آلومینیوم که تا 10% آلومینیوم و حدود 5% آهن و 5% نیکل دارند، به ‌طور استثنایی محکم و چقرمه ‌اند و مقاومت عالی به‌ خوردگی اکسایشی در دمای زیاد دارند. این آلیاژها برای یاتاقان ‌های استحکام بالا و چرخ‌ دنده‌ ها به‌ کار می‌روند و می‌ توانند برای قالب ‌های کشش عمیق برخی فولاد های زنگ نزن به کار روند. جدول زیر ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و کاربرد برخی برنزهای آلومینیوم را نشان می‌دهد.

خواص مکانیکی میله ای از جنس آلیاژ Cu-%9.8Al پس از کوئنچ و بازپخت
عملیات حرارتی

تنش 0.1% , ksi

(kg/mm2)

استحکام کششی , ksi

(kg/mm2)

درصد ازدیاد طول

در 2 اینچ

سختی

BHN

گرم شده تا 900 درجه سانتیگراد ، کوئنچ در آب

28.1

(19.8)

109

(76.5)

29 187
گرم شده تا 900، به آرامی سرد شده تا 800 درجه، کوئنچ در آب

30.7

(21.6)

107

(76.4)

29 185
گرم شده تا 900 درجه سانتیگراد، به آرامی سرد شده تا 650 درجه، کوئنچ در آب

34.5

(24.3)

102

(71.2)

34 168
گرم شده تا 900 درجه سانتیگراد، به آرامی سرد شده تا 500 درجه، کوئنچ در آب

32.3

(22.7)

93.6

(65.8)

48 150

 

اثر مقدار آلومینیوم بر خواص مکانیکی برنز آلومینیوم

 

در حالت عمومی، استحکام کششی برنزهای آلومینیوم α به‌ طور خطی تا حداکثر حلالیت آلومینیوم در مس افزایش می‌یابد (حدود 8%) در صورتی که، ازدیاد طول تا حدود 5% افزایش می‌یابد و سپس در گستره 5 تا 7.5% ثابت می‌ماند (مطابق شکل بالا). با افزایش مقدار فاز β استحکام کششی افزایش می ‌یابد اما ازدیاد طول به شدت کم می‌ شود.

منابع و پیوندها

گرد آوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

ویلیام اسمیت ، ترجمه علی اکبر اکرامی و سید مرتضی سید ریحانی ، ساختار ، خواص و کاربرد آلیاژهای مهندسی ، انتشارات علمی دانشگاه صنعتی شریف ، 1382

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

عملیات حرارتی برنز آلومینیم
عملیات گرمایی برنز آلومینیوم
عملیات حرارتی برنز آلومینیوم چگونه است ؟
Aluminum Bronze Heat Treatment
عملیات حرارتی برنز آلومینیوم چیست
عملیات حرارتی برنز آلومینیم چیست
عملیات گرمایی برنز آلومینیوم چیست
برچسب ها: آلومینیومخواص مکانیکیغیر آهنیعملیات حرارتی آلیاژهای غیر آهنیآلیاژ های غیر آهنیفلزات غیر آهنیبرنزآلومینیممسعملیات حرارتی
نمایشگاه بین المللی تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 1401 بیست و یکمین دوره
عنوان : نمایشگاه بین المللی تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 1401 بیس ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنعت تهران 1401 بیست و دومین دوره
عنوان :نمایشگاه بین المللی صنعت تهران 1401 بیست و دومین دوره شهر : تهران ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 1401 بیست و دومین دوره
عنوان نمایشگاه : نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 1401 بیست و دومین دوره ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنایع و تجهیزات آشپزخانه، حمام، سونا و استخر تهران 1401 نوزدهمین دوره
عنوان: نوزدهمین نمایشگاه صنایع و تجهیزات آشپزخانه، حمام، سونا و استخر شهر: ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران بیست و ششمین دوره
عنوان: نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران بیست و ششمین د ...بیشتر
نمایشگاه های سال 1401
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
دریافت گواهی تائیدیه شرکتهای دانش بنیان
دریافت گواهی تائیدیه شرکتهای دانش بنیان شرکت پاکمن بنا به ارزیابی های انجام ش ...بیشتر
برندینگ شرکت پاکمن
درباره گروه تاسیساتی شرکت پاکمن شرکت پاکمن در سال 1354تاسیس شد و در ادامه فعا ...بیشتر
دریافت گواهینامه صلاحیت پیمانکاری شرکت دانش بنیان پاکمن از سازمان برنامه و بودجه
دریافت گواهینامه صلاحیت پیمانکاری شرکت دانش بنیان پاکمن از سازمان برنامه و بودجه ...بیشتر
نمایشگاه نفت ، گاز و پتروشیمی بیست و ششمین دوره-شهریور 1400
عنوان نمایشگاه : نمایشگاه نفت ، گاز و پتروشیمی بیست و ششمین دوره شهر ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه سرمایشی و گرمایشی و تاسیسات تهران 1400
عنوان: بیستمین نمایشگاه سرمایشی و گرمایشی و تاسیسات تهران 1400 شهر: تهران ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ها ...بیشتر