I. Osnovni koncepti medenine cuzn30
Medenina Cuzn30 je tipična binarna zlitina iz bakra-cinka, ki vsebuje približno 70% bakra in 30% cinka (masna frakcija). Na Kitajskem se pogosto imenuje medenina H70, v mednarodnem prizorišču pa ima tudi različne standardne oznake, kot je C260. Ker ohranja duktilnost bakra in z dodajanjem cinka bistveno izboljša trdnost in odpornost na trdnost, ima široko paleto uporabe v proizvodnji strojev, dekoraciji stavb in delih naprav.
Kemična sestava in organizacijska struktura
1. Kemična sestava
Baker (Cu): približno 70%, je osnovna kovina, ki daje zlitini odlično električno prevodnost, toplotno prevodnost in duktilnost.
Cink (Zn): približno 30%, je glavni legirni element za izboljšanje moči in trdote, pa tudi do neke mere za izboljšanje korozijske odpornosti.
Drugi elementi v sledovih (kot so svinec, kositer, aluminij, železo itd.) So ponavadi zelo nizke vsebine, predvsem za izboljšanje zrna ali nadaljnje izboljšanje zmogljivosti obdelave, ne predstavlja glavnega telesa zlitine.
2. Organizacijska struktura
Glede na fazni diagram bakra in cinka v različnih razmerjih sestavkov Cuzn30 v glavnem tvori fazo alfa (alfa medenina), ki je nekakšen baker, cink v bakreni kubični (FCC) rešetki, ki je usmerjena v baker, da tvori trdno raztopino kovinske faze. Alfa faza ima dobro duktilnost in žilavost pri sobni temperaturi, zato je sposobna večje stopnje hladnega delovanja (kot so valjanje, risanje, žigosanje itd.).
V nekaterih kompozicijskih območjih se lahko pojavi tudi medenina ** ( +) dvofazna organizacija, za Cuzn30 pa v fazi še vedno prevladuje -faza, ki zagotavlja dobro ravnovesje trdnosti in plastičnosti ** pri sobni temperaturi in v srednjem temperaturnem okolju.
Tretjič, mehanske lastnosti: visoka trdnost in dobra plastičnost
1. krepitev topljenja in mikrostruktura
Cink v bakreni matrici za trdno raztopino, tvorba trdne raztopine, ki krepi. Ko se cinkove atome raztopijo v bakreni rešetki, pride do popačenja rešetk, kar preprečuje gibanje dislokacije. Posledica tega je zlitina, ki je močnejša in težja od čistega bakra. Ko se vsebnost cinka povečuje, se moč medenine običajno dvigne, vendar se duktilnost zmanjšuje.
V primeru CUZN30 je vsebnost cinka v razmeroma razumnem območju, kar zagotavlja ravnovesje med močjo in duktilnostjo. Ima dobro natezno trdnost, hkrati pa ohranja dobro plastičnost, primerno za različne načine obdelave in žigosanja.
2. Rafiniranje zrnja in utrjevanje dela
Z nadzorom postopka toplotne obdelave, kot so taljenje, valjanje in žarjenje, je mogoče zrno Cuzn30 narediti bolj rafinirano. Po hladnem delu se bo znotraj materiala ustvarilo veliko število dislokacij in podkonstrukcij, te napake pa bodo še okrepile zlitino, pojav, znan kot utrjevanje dela. Zato lahko medenina Cuzn30 po ustreznem postopku toplote in obdelave doseže večjo trdnost donosa in natezno trdnost, hkrati pa ohranja določeno stopnjo plastičnosti.
Četrtič, znanstveno načelo odpornosti proti obrabi
1. Intermetalna vez in proti obrabi
V relativnem trenju ali drsnem delovnem okolju se kovinski materiali pogosto pojavijo površinske obrabe. Medenica Cuzn30 v bakreni atomi kovinske vezi je sorazmerno stabilna, skupaj z medeninasto površino bo pogosto ustvarila plast oksidnega filma ali pasivacijskega sloja, lahko do neke mere zmanjša koeficient trenja, da zmanjša neposreden stik kovinske površine, tako da zmanjša obrabo in raztrganje.
2. Učinkovitost proti seku
V primerjavi z jeklo je medeninasta površina običajno manj verjetno, da bo ugriznila pojav. Zlasti pri parjenju sorazmerno gibljivih delov, kot so prestave, puše, grmovje itd., Uporaba medenine Cuzn30 lahko učinkovito zmanjša obrabo, trenje in žoge med deli.
3. Ravnovesje trdote in plastičnosti
Zadostna trdota: Cuzn30 dobi večjo trdoto kot čisti baker s krepitvijo trdne raztopine in utrjevanjem cinka, kar zmanjšuje praskanje in trga površine.
Zmerna plastičnost: CUZN30 ni pretirano krhek v primerjavi z materiali z večjo trdoto, zato je sposoben ublažiti mikro gibanje, ki jo povzročajo zunanji pretresi in vibracije.
