BACK TO TOP
Loading

Hợp kim Đồng: Đồng thiếc – Đồng thau – Đồng Niken

Chủ nhật - 17/11/2013 22:23 | Đã xem: 2752

Hợp kim đồng là vật liệu trên cơ sở đồng được hợp kim hóa với các nguyên tố hóa học khác, ví dụ như thiếc, chì, kẽm, bạc, vàng, ăng ti moan… Hợp kim dồng có đặc tính chống ăn mòn tốt trong môi trường bình thường cũng như trong các môi trường đặc biệt, các tính năng cơ tính và tính đúc của nó cũng vượt trội so với đồng nguyên chất. Do những tính năng trên, Hợp kim đồng được ứng dụng khá nhiều trong Cơ khí, như trong chuyển động trục vít – bánh vít, làm bạc chống mòn, chế tạo các chi tiết chịu mòn trong môi trường nước biển…

Cấu tạo cơ bản

Đặc điểm khác nhau của hợp kim đồng được quyết định bởi nguyên tố hóa học tham gia hợp kim hóa cùng với đồng. Sự đa dạng của hợp kim đồng do sự có mặt của nhiều kim loại và á kim đã cho ta một tổng hợp đa dạng về sự phân loại chúng, đồng thau, đồng thiếc, đồng niken, đồng-niken-kẽm, đồng-chì, và hợp kim đồng đặc biệt hiện nay người ta dùng hợp kim đồng-Coban để chế tạo vật liệu GMR (từ điện trở khổng lồ).
 

hop kim dong Hợp kim Đồng: Đồng thiếc Đồng thau Đồng Niken


Các sản phẩm Hợp kim Đồng


Phân loại hợp kim của đồng

Đồng thiếc (bronze)

Được ứng dụng sớm nhất là đồng thiếc (đôi khi còn gọi là đồng thanh). Thiếc có các ảnh hưởng tương tự như kẽm lên các tính chất cơ khí của đồng, nó tăng cao độ bền và độ dẻo. Hợp kim đồng với thiếc đạt được độ bền chống ăn mòn cao và các tính chất chịu mài mòn tốt. Các tính chất này giúp cho đồng thiếc có ứng dụng trong công nghiệp hóa chất để chế tạo các dụng cụ đúc, cũng như trong vai trò của vật liệu chịu mài mòn trong các lĩnh vực khác.

Hợp kim đồng thiếc được gia công khá tốt bằng áp lực và cắt gọt. Độ co ngót của nó rất nhỏ khi đúc, dưới 1 %, trong khi độ co ngót của đồng thau và gang là khoảng 1,5 % và thép là trên 2 %. Vì thế, cho dù có xu hướng về phía thiên tích (sự không đồng nhất khi kết tinh) và độ chảy loãng tương đối không cao, đồng thiếc vẫn được ứng dụng để sản xuất các vật đúc có hình thể phức tạp, kể cả các đồ đúc nghệ thuật. Hợp kim đồng thiếc được biết đến và sử dụng từ thời cổ đại. Phần lớn các sản phẩm cổ đại từ đồng điếu chứa 75—90 % đồng và khoảng 25—10 % thiếc, làm cho bề ngoài của chúng khi mới đúc trông giống như vàng, nhưng chúng khó nóng chảy hơn.

Các dạng đồng thiếc hợp kim hóa được với kẽm, niken và phốt pho. Kẽm có thể cho vào tới 10 %, với mức độ như thế nó gần như không thay đổi các tính chất của đồng thiếc, nhưng làm cho đồng thiếc trở nên rẻ tiền hơn. Chì và phốt pho làm tăng khả năng chịu mài mòn của đồng điếu và khả năng gia công bằng cắt gọt.

Đồng thau (hay còn gọi là latông; brass)

Đồng thau là hợp kim của đồng và kẽm. Tỷ lệ pha chế giữa đồng và kẽm cho ta một loạt các đồng thau đa dạng khác nhau. Đồng thau là một hợp kim thay thế, nó được ứng dụng nhiều vào các lĩnh vực như đồ trang trí, vật liệu hàn, thiết bị điện

Đồng thau có màu vàng, đôi khi khá giống màu của kim loại vàng, nó có thể duy trì được độ sáng bóng trong điều kiện môi trường bình thường

Đồng thau được người tiền sử biết đến khá sớm, trước rất lâu khi con người tìm ra kẽm, nó là sản phẩm đồng hành trong quặng calamin, là một khoáng vật chứa kẽm và đồng. Kẽm trong đồng thau đã giúp cho điểm nóng chảy của đồng thau thấp xuống đáng kể, tăng tính đúc .

Trong văn hóa Đông sơn, mặc dù dùng tên gọi là đồng thau nhưng thực chất là hợp kim của đồng- thiếc hoặc đồng – chì – thiếc (còn gọi là bronze). Hợp kim đồng – kẽm sau này mới được sử dụng vào khoảng thế kỷ 17 trở lại đây. Hợp kim đồng kẽm là kỹ thuật hợp kim của phương Tây chứ không phải là hợp kim mang tính truyền thống của Việt Nam.

Hợp kim đồng hiện đại

Do giá thành cao của thiếc nên người ta đã tìm các chất thay thế cho đồng thiếc. Các loại hợp kim đồng mới này chứa ít thiếc hơn so với đồng thiếc trước kia đã sử dụng hoặc hoàn toàn không chứa thiếc.

Ngày nay, tồn tại một loạt các loại hợp kim đồng không chứa thiếc, thậm chí cả kẽm. Chúng là hợp kim kép hay nhiều thành phần của đồng với nhôm, mangan, sắt, chì, niken, berili, silic v.v. Độ co ngót của các loại hợp kim này đều cao hơn của đồng thiếc. Tuy nhiên, theo một vài tính chất khác thì hợp kim mới lại ưu việt hơn đồng thiếc. Đồng nhôm, silic và đặc biệt là đồng berili có tính chất cơ khí tốt hơn, đồng nhôm tốt hơn theo độ chống ăn mòn, còn đồng silic tốt hơn về độ chảy loãng.

Ngoài ra, độ bền của đồng nhôm và đồng berili có thể gia tăng bằng gia công nhiệt.

Cũng cần phải đề cập tới các hợp kim của đồng với phốt pho. Chúng không thể phục vụ trong vai trò của vật liệu chế tạo cơ khí, vì thế nói chung người ta không gọi nó là đồng điếu. Tuy nhiên, nó là mặt hàng được giao dịch trên thị trường thế giới và phục vụ trong vai trò của hợp kim trung gian để sản xuất nhiều chủng loại đồng điếu có chứa phốt pho, cũng như để khử ôxy các hợp kim trên cơ sở là nền đồng.
 

Họ

Nguyên tố tạo hợp kim chủ yếu

Số UNS

Đồng thau Kẽm (Zn) C1xxxx–C4xxxx, C66400–C69800[2]
Đồng thiếc Thiếc (Sn) C5xxxx
Đồng nhôm Nhôm (Al) C60600–C64200
Đồng silic Silic (Si) C64700–C66100
Đồng niken, niken bạc Niken (Ni) C7xxxx

 

Đồng Niken (Nickel)

Hợp kim Đồng Niken (Cu – Ni) còn được gọi là đồng trắng là hợp kim của đồng, với nguyên tố hợp kim hóa chính niken và tăng cường thêm chất đệm, như là Fe và Mn

Nguyên tố nickel được thêm vào Đồng để tăng ứng kéo và khả năng chống ăn mòn nhưng vẫn giữ lại tính dẻo, dễ gia công của Đồng, hợp kim Cu – Ni đặc biệt chống ăn mòn trong môi trường nước biển cực tốt do tiềm điện năng của nó được điều chỉnh đề trung lập đối với nước biển.

Có 2 mác hợp kim đồng niken chính là 90/10 và 70/30, trong đó mác 70/30 có cơ tính tốt hơn đồng thời tính chống ăn mòn trong nước biển cũng cao hơn, nhưng mác 90/10 lại có giá thành rẻ hơn khá nhiều, đồng thời vẫn đáp ứng được phần lớn nhu cầu của người dùng nên có xu hướng được sử dụng rộng rãi hơn. Cả hai hợp kim đều chứa một lượng ít nhưng rất quan trọng các nguyên tố Fe và Mn, chúng giúp tối ưu cho khả năng chống ăn mòn của hợp kim Cu – Ni trong nước biển cũng như trong các trường hợp ăn mòn khác.

Về thành phần phần trăm, 2 mác thép trên có thành phần phần trăm và kí hiệu như sau:

Bảng thành phần hóa học của hợp kim Cu – Ni theo tiêu chuẩn UNS

Tiêu chuẩn UNS

Tên thông thường

Tiêu chuẩn châu Âu

Ni

Fe

Mn

Cu

C70600

90-10

CuNi10Fe

9-11

1-1.8

1

Còn lại

C71500

70-30

CuNi30Fe

29–33

0.4–1.0

1

Còn lại

C71640

66-30-2-2

 

29–32

1.7–2.3

1.5–2.5

Còn lại

Và bảng tính chất cơ học của các mác hợp kim trên

Cơ tính của một số hợp kim Cu – Ni

Alloy

Density
g/cm3

Thermal conductivity
W/(m·K)

TEC
µm/(m·K)

Electrical resisitivity
µOhm·cm

Elastic modulus
GPa

Yield strength
MPa

Tensile strength
MPa

90-10

8.9

50

17

19

135

105

275

70-30

8.95

29

16

34

152

125

360

66-30-2-2

8.86

25

15.5

50

156

170

435

 

Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết
Comment addGửi bình luận của bạn
Mã chống spamThay mới

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn

 

Chuyên mục Video

KIẾN THỨC CƠ KHÍ CƠ BẢN

TIÊU CHUẨN CƠ KHÍ

KINH NGHIỆM CƠ KHÍ

PHẦN MỀM CƠ KHÍ


Nội dung được sưu tầm và tổng hợp từ Internet - Chúng tôi không chịu trách nhiệm về các vấn đề liên quan đến nội dung !!!
HƯỚNG DẪN TẢI TÀI LIỆU LINK BÁO HỎNG

Có một số tài liệu khi các bạn bấm vào link tải sẽ hiện thông báo lỗi, nhưng thực ra link tải tài liệu vẫn hoạt động tốt. Các bạn tải link này bằng cách copy link và mở bằng new tab (hoặc bấm chuột phải và chọn "Mở liên kết ở cửa sổ mới") là có thể tải được tài liệu. Chúc các bạn thực hiện thành công. Cảm ơn các bạn đã quan tâm đến website.

Mọi thắc mắc hay ý kiến xin gửi vào mục Liên hệ hoặc gửi qua Email: thuvientlck@gmail.com
Hoặc: Fanpage FaceBook