Giới thiệu
Hợp kim đồng đúc được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau do các đặc tính tuyệt vời của chúng, bao gồm khả năng chống ăn mòn, tính dẫn nhiệt và dễ đúc. Những hợp kim này được tạo ra bằng cách nấu chảy và đổ đồng và các nguyên tố khác vào khuôn để tạo ra các hình dạng phức tạp. Bài viết này tìm hiểu các loại hợp kim đồng đúc phổ biến, tính chất và ứng dụng của chúng.
Hợp kim đồng-thiếc (đồng)
Hợp kim đồng là một trong những hợp kim đồng đúc phổ biến nhất. Chúng thường chứa đồng và thiếc là nguyên tố chính.
| Loại hợp kim | Thuộc tính chính | Ứng dụng phổ biến | Độ bền kéo (MPa) | Độ cứng (HB) |
|---|---|---|---|---|
| Đồng thiếc cao | Độ bền cao, chống ăn mòn tốt | Vòng bi, ống lót, bánh răng | 310-380 | 80-100 |
| Đồng thiếc trung bình | Chống mài mòn tuyệt vời, ma sát thấp | Ghế van, linh kiện bơm | 240-310 | 60-85 |
| Chuông đồng | Độ cứng cao, khả năng gia công tốt | Chuông, nhạc cụ | 200-240 | 90-110 |
Hợp kim đồng mang lại sự cân bằng tốt về độ bền, khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn, khiến chúng phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp khác nhau.
Hợp kim đồng-kẽm (đồng thau)
Hợp kim đồng thau là hợp kim đồng-kẽm được sử dụng rộng rãi do khả năng tạo hình và gia công tuyệt vời.
| Loại hợp kim | Thuộc tính chính | Ứng dụng phổ biến | Độ bền kéo (MPa) | Độ giãn dài (%) |
|---|---|---|---|---|
| Đồng thau màu vàng | Độ bền tốt, khả năng gia công tuyệt vời | Hệ thống ống nước, phần cứng trang trí | 230-350 | 20-35 |
| Đồng thau cường độ cao | Độ dẻo cao, chống ăn mòn tốt | Thành phần kiến trúc, phần cứng hàng hải | 380-550 | 15-25 |
| Đồng thau có chì | Khả năng gia công tuyệt vời, chi phí thấp | Van, phụ kiện, vật đúc trang trí | 220-310 | 20-30 |
Hợp kim đồng thau được biết đến với màu vàng và thường được sử dụng trong các ứng dụng trang trí cũng như các bộ phận chức năng.
Hợp kim đồng-nhôm (Đồng nhôm)
Hợp kim nhôm đồng kết hợp các đặc tính của đồng với độ bền và nhẹ của nhôm.
| Loại hợp kim | Thuộc tính chính | Ứng dụng phổ biến | Độ bền kéo (MPa) | Sức mạnh năng suất (MPa) |
|---|---|---|---|---|
| Đồng một pha Al | Độ bền cao, chống ăn mòn tuyệt vời | Cánh quạt hàng hải, cánh bơm | 550-650 | 250-300 |
| Đồng Al đôi | Chống mài mòn tốt, độ bền cao | Vòng bi, bánh răng, linh kiện van | 600-750 | 280-350 |
| Đồng niken-Al | Sức mạnh tuyệt vời ở nhiệt độ cao | Linh kiện máy bay, lưỡi tuabin | 650-800 | 300-400 |
Hợp kim nhôm đồng được đặc biệt đánh giá cao vì độ bền cao và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong môi trường biển.
Hợp kim đồng-silicon (Đồng silicon)
Hợp kim đồng silicon mang đến sự kết hợp giữa độ bền cao và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời.
| Loại hợp kim | Thuộc tính chính | Ứng dụng phổ biến | Độ bền kéo (MPa) | Độ dẫn điện (%IACS) |
|---|---|---|---|---|
| Đồng ít silicon | Độ bền cao, độ dẻo tốt | Phần cứng hàng hải, phụ kiện kiến trúc | 380-480 | 15-20 |
| Đồng silicon trung bình | Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, khả năng hàn tốt | Linh kiện bơm, thân van | 410-520 | 7-10 |
| Đồng silicon cao | Độ bền cao, chống mài mòn tốt | Vòng bi, ống lót, bánh răng | 450-550 | 5-8 |
Hợp kim đồng silicon thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao và khả năng chống ăn mòn, đặc biệt là trong các ứng dụng hàng hải và kiến trúc.
Hợp kim đồng-niken
Hợp kim đồng-niken, còn được gọi là cupronickel, có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong nước biển.
| Loại hợp kim | Thuộc tính chính | Ứng dụng phổ biến | Độ bền kéo (MPa) | Độ dẫn nhiệt (W/m·K) |
|---|---|---|---|---|
| 70-30 đồng niken | Khả năng chống ăn mòn nước biển tuyệt vời | Van biển, máy bơm, bộ trao đổi nhiệt | 330-380 | 29 |
| 90-10 đồng niken | Độ bền cao, chống xói mòn tốt | Trục cánh quạt, phụ kiện hàng hải | 280-330 | 50 |
| 55-45 đồng niken | Khả năng chống ăn mòn vượt trội, độ bền cao | Thiết bị xử lý hóa chất, nhà máy khử muối | 400-450 | 21 |
Hợp kim đồng-niken được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp chế biến hóa chất và hàng hải do khả năng chống ăn mòn đặc biệt của chúng.
Hợp kim đồng cường độ cao
Những hợp kim này được thiết kế cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền và độ cứng cao.
| Loại hợp kim | Thuộc tính chính | Ứng dụng phổ biến | Độ bền kéo (MPa) | Sức mạnh năng suất (MPa) |
|---|---|---|---|---|
| Mangan đồng | Độ bền rất cao, chống mài mòn tốt | Vòng bi hạng nặng, bánh răng giun | 650-750 | 320-380 |
| Đồng niken-nhôm | Độ bền cao, chống ăn mòn tốt | Cánh quạt hàng hải, cánh bơm | 600-700 | 280-350 |
| Đồng niken-silic | Sức mạnh tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn tốt | Thân van thủy lực, chân vịt tàu ngầm | 700-800 | 350-400 |
Những hợp kim có độ bền cao này được sử dụng trong các ứng dụng mà hợp kim đồng hoặc đồng thau tiêu chuẩn có thể không cung cấp đủ độ bền hoặc khả năng chống mài mòn.
Phần kết luận
Hợp kim đồng đúc cung cấp nhiều đặc tính phù hợp cho các ứng dụng đa dạng trong nhiều ngành công nghiệp. Từ độ bền cao của đồng nhôm đến khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của hợp kim đồng-niken, có hợp kim đồng đúc phù hợp với hầu hết mọi yêu cầu kỹ thuật. Việc lựa chọn hợp kim phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể, xem xét các yếu tố như độ bền, khả năng chống ăn mòn, khả năng chống mài mòn, khả năng gia công và chi phí.
Khi khoa học vật liệu tiếp tục phát triển, các hợp kim đồng đúc mới đang được phát triển để đáp ứng nhu cầu công nghệ mới nổi và các quy định về môi trường. Tính linh hoạt và hiệu suất của hợp kim đồng đúc đảm bảo tầm quan trọng liên tục của chúng trong kỹ thuật và sản xuất hiện đại.