El tratamiento de la solución es un tipo de proceso de tratamiento térmico, y está diseñado para mejorar las propiedades de las aleaciones de cobre, como resistencia, resistencia al desgaste, ductilidad, soldabilidad y resistencia a la corrosión. Este proceso de tratamiento térmico implica calentar la aleación a una temperatura específica, mantenerla durante un tiempo predeterminado y luego enfriarla rápidamente (enfriamiento). Esto da como resultado una microestructura donde los elementos de aleación se disuelven en la matriz de cobre, formando una solución sólida. La temperatura específica y el tiempo para el tratamiento de solución sólida varían según la composición de la aleación y las propiedades deseadas.
Descripción
El proceso de tratamiento térmico de la solución implica calentar el material metálico a una temperatura de recocido de solución y calmarlo rápidamente a temperatura ambiente. La temperatura de recocido de solución varía según el tipo de aleación de metal y su composición. El tratamiento térmico de la solución está diseñado para disolver precipitados en el material y transformar el material en una estructura de fase única. Esta microestructura de una sola fase es esencial para el endurecimiento por precipitación, ya que permite la formación de solo los precipitados necesarios para el producto final. Muchos tipos diferentes de aleaciones de metal requieren tratamiento térmico de solución, como aceros inoxidables, aleaciones de aluminio, superaltas a base de níquel, aleaciones de titanio y aleaciones a base de cobre.
Hay una amplia gama de aleaciones de cobre que requieren un tratamiento de solución sólida, y a continuación hay algunas típicas:
√ latón (cobre y zinc)
√ Bronce (cobre y estaño)
√ Níquel-Silver (cobre, níquel y zinc)
√ Cupronickel (cobre y níquel)
√ Berilio de cobre: (cobre y berilio)
√ Bronce de aluminio (cobre y aluminio)
√ Bronce de silicio (cobre y silicio)
√ Bronce de manganeso (cobre y manganeso)
√ latón con plomo (cobre, zinc y plomo)
√ Bronce de fósforo (cobre y fósforo)
√ Cobre berilio (cobre y berilio)
√ Cuag (cobre y plata), esta aleación a menudo se usa paraconductor huecoasí como la barra plana dibujada para los devanados del rotor del generador:
√ CUCR (cobre y cromo)
√ Cucrzu, también conocido como bronces de cromo-circonio, (cobre: metal base, cr: 0. 5-1. 5%, zr: 0. 05-0. 25%)
√ CUNI2SI+ZR, también conocido como bronces de níquel-silicón (Cu: 95.5%, Ni: 2%, Si: 1%, Zr: 1.5%), y este permiso de cobre específico se usa específicamente como cuña de rotor para el generador.
¿Por qué el tratamiento de la solución es importante?
La solución sólida es un proceso crucial en la ciencia de los materiales de aleación, particularmente en la metalurgia, ya que forma la base de muchas técnicas de fortalecimiento y modificación de la propiedad. Juega los siguientes roles importantes:
√ Propiedades mecánicas mejoradas, el fortalecimiento de la solución sólida interrumpe la disposición regular de los átomos en la red de cristal, lo que dificulta que las dislocaciones se muevan. Esto da como resultado una mayor resistencia y dureza, lo que hace que el metal sea más resistente a la deformación y el desgaste.
√ Ductilidad mejorada, el elemento agregado puede obstaculizar la formación de fases frágiles.
√ Cambiar la conductividad eléctrica, agregar materiales con diferentes conductividades eléctricas puede alterar la conductividad general de la aleación. Por ejemplo, agregar plata al cobre mejora su conductividad eléctrica.
√ Controlando las propiedades térmicas, la adición de elementos también puede afectar la conductividad térmica y los coeficientes de expansión, lo que tiene un impacto en las propiedades térmicas.
√ La resistencia a la corrosión mejorada, el elemento como el níquel, puede formar capas protectoras de óxido en la superficie de la aleación, lo que en consecuencia mejora la resistencia a la corrosión.
√ Diseño rentable, utilizando elementos menos costosos: el fortalecimiento de la solución sólida permite el uso de materiales menos costosos para lograr las propiedades deseadas.
Fabmann tiene un conocimiento sólido sobre cómo hacer un control adecuado sobre la solución sólida para diferentes aleaciones de cobre, y nuestro equipo implementa un estricto control de procesos para asegurarse de que la aleación de cobre requerida se produzca de acuerdo con su especificación.
Tratamiento de solución típico
Como sabrá, todas las aleaciones de cobre endurecedor de precipitación tienen características metalúrgicas similares, y pueden ser solucionadas a una condición blanda al enfriarse desde una temperatura alta. Las aleaciones duraderas de edad se amueblan en la condición tratada con la solución, en la solución tratada y trabajada en frío o en la condición endurecida por la edad. Se pueden obtener diferentes propiedades, como resistencia, dureza, ductilidad, conductividad, resistencia al impacto e inelasticidad, variando los tiempos y temperaturas de endurecimiento. Los requisitos particulares de la aplicación determinan el tipo de tratamiento de endurecimiento y solución, y hay pocos ejemplos a continuación:
√ Los coppers de berilio, como C17000, C17200, C17500, pueden desarrollar amplios rangos de propiedades mecánicas, dependiendo del tratamiento de la solución y las condiciones de envejecimiento.
√ Aleaciones de cobre-níquel-fósforo, las aleaciones normalmente tienen AppX. 1% de níquel y 0. 25% de fósforo, se utilizan para una amplia variedad de piezas pequeñas que requieren, alta resistencia, como resortes, clips, conectores eléctricos y sujetadores. Fore Oster C19000 es una solución tratada a 700 c de grado a 800 ° C de grado. Si el metal debe ablandarse entre los pasos de trabajo en frío antes del envejecimiento, puede ser recocido satisfactoriamente a temperaturas tan bajas como 600 ° C de grado.
√ Las aleaciones de cobre de cromo, las aleaciones como C18200, C18400 y C18500 contienen alrededor del 1% de Cr, son una solución tratadas a 950 c grados a 1000c de grado y se apagan rápidamente. Este tratamiento de solución generalmente se realiza en sal fundida con un horno controlado de atmósfera para evitar la escala de la superficie y la oxidación interna. La tempratura del tratamiento de la solución normalmente se establece entre 400 c grado a 500 ° C durante varias horas para generar las propiedades mecánicas y físicas deseadas.
√ Cobre de circonio, una aleación popular C15000 es una solución tratada a 900 c grado a 925 ° C de grado, luego se apaga en agua. El tiempo por encima de la temperatura del tratamiento de la solución debe minimizarse para reducir el crecimiento del grano y la posible oxidación interna mediante la reacción del circonio con la atmósfera del horno. Porque la solución y la difusión del circonio ocurren rápidamente a la temperatura de tratamiento de la solución. Si el material se ha trabajado en frío, después del tratamiento de la solución, la temperatura de envejecimiento puede reducirse a 375 c de grado a 475 c de grado
En resumen, diferentes aleaciones de cobre dependiendo de su condición de trabajo en frío, así como elementos de aleación, la temperatura de la solución puede variar de una a otra.