Латунь сплав состав: Латунь – что это за сплав металлов. Свойства, состав латуни и область применения

Латунь сплав. Латунь состав. Свойства латуни. Применение латуни. Литейная латунь. Диаграмма состояния медь-цинк.

Латунь — это двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим элементом является цинк. Латуни могут иметь в своем составе до 45 % цинка. Повышение содержания цинка до 45 % приводит к увеличению предела прочности до 450 МПа. Максимальная пластичность имеет место при содержании цинка около 37 %.

Бронза сплав. Бронза состав. Бронза оловянная. Алюминиевая бронза. Бериллиевая бронза.

При сплавлении меди с цинком образуется ряд твердых растворов α, β, γ, ε.

Диаграмма состояния медь–цинк

Из диаграммы состояния медь–цинк видно, что в зависимости от состава имеются однофазные латуни, состоящие из α–твердого раствора, и двухфазные (α + β)–латуни.

По способу изготовления изделий различают латуни деформируемые и литейные.

Деформируемые латуни маркируются буквой Л, за которой следует число, показывающее содержание меди в процентах, например в латуни Л62 содержится 62 % меди и 38 % цинка. Если кроме меди и цинка, имеются другие элементы, то ставятся их начальные буквы ( О – олово, С – свинец, Ж – железо, Ф – фосфор, Мц – марганец, А – алюминий, Ц – цинк). Количество этих элементов обозначается соответствующими цифрами после числа, показывающего содержание меди, например, сплав ЛАЖ60-1-1 содержит 60 % меди, 1 % алюминия, 1 % железа и 38 % цинка.

Однофазные α–латуни используются для изготовления деталей деформированием в холодном состоянии. Изготавливают ленты, гильзы патронов, радиаторные трубки, проволоку.

Для изготовления деталей деформированием при температуре выше 500^oС используют (α + β)–латуни. Из двухфазных латуней изготавливают листы, прутки и другие заготовки, из которых последующей механической обработкой изготавливают детали. Обрабатываемость резанием улучшается присадкой в состав латуни свинца, например, латунь марки ЛС59-1, которую называют “автоматной латунью”.

Латуни имеют хорошую коррозионную стойкость, которую можно повысить дополнительно присадкой олова. Латунь ЛО70-1 стойка против коррозии в морской воде и называется “морской латунью“.

Добавка никеля и железа повышает механическую прочность до 550 МПа.

Магний металл. Магниевые сплавы. Литейные магниевые сплавы. Деформируемые магниевые сплавы.
Металл титан. Титановые сплавы. Сплавы титана. Титан и его сплавы. Применение титановых сплавов.

Литейные латуни также маркируются буквой Л. После буквенного обозначения основного легирующего элемента (цинк) и каждого последующего ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве. Например, латунь ЛЦ23А6Ж3Мц2 содержит 23 % цинка, 6 % алюминия, 3 % железа, 2 % марганца. Наилучшей жидкотекучестью обладает латунь марки ЛЦ16К4. К литейным латуням относятся латуни типа ЛС, ЛК, ЛА, ЛАЖ, ЛАЖМц. Литейные латуни не склонны к ликвации, имеют сосредоточенную усадку, отливки получаются с высокой плотностью.

Латуни являются хорошим материалом для конструкций, работающих при отрицательных температурах.

Латуни и бронзы — НКП «ЦРЦ»

Сплавы с цинком и немного истории

Уже упоминалось, что история элемента с атомным номером 30 достаточно путана. Но одно бесспорно: сплав меди и цинка — латунь — был получен намного раньше, чем металлический цинк. Самые древние латунные предметы, сделанные примерно в 1500 г. до н. э., найдены при раскопках в Палестине.

Приготовление латуни восстановлением особого камня — χαδμεια (кадмея) углем в присутствии меди описано у Гомера, Аристотеля, Плиния Старшего. В частности, Аристотель писал о добываемой в Индии меди, которая «отличается от золота только вкусом».

Действительно, в довольно многочисленной группе сплавов, носящих общее название латуней, есть один (Л-96, или томпак), по цвету почти неотличимый от золота. Между прочим, томпак содержит меньше цинка, чем большинство латуней: цифра за индексом Л означает процентное содержание меди. Значит, на долю цинка в этом сплаве приходится не больше 4%.

Можно предполагать, что металл из кадмеи и в древности добавляли в медь не только затем, чтобы осветлить ее. Меняя соотношение цинка и меди, можно получить многочисленные сплавы с различными свойствами. Не случайно латуни поделены на две большие группы — альфа и бета-латуни. В первых цинка не больше 33%.

С увеличением содержания цинка пластичность латуни растет, но только до определенного предела: латунь с 33 и более процентами цинка при деформировании в холодном состоянии растрескивается; 33%Zn — рубеж роста пластичности, за которым латунь становится хрупкой.

Впрочем, могло случиться, что за основу классификации латуней взяли бы другой «порог» — все классификации условны, ведь и прочность латуней растет по мере увеличения в них содержания цинка, но тоже до определенного предела. Здесь предел иной — 47—50% Zn. Прочность латуни, содержащей 45% Zn, в несколько раз больше, чем сплава, отлитого из равных количеств цинка и меди.

Широчайший диапазон свойств латуней объясняется прежде всего хорошей совместимостью меди и цинка: они образуют серию твердых растворов с различной кристаллической структурой. Так же разнообразно и применение сплавов этой группы. Из латуней делают конденсаторные трубки и патронные гильзы, радиаторы и различную арматуру,    множество других полезных вещей – всего не перечислить.

И что здесь особенно важно.   Введенный в разумных пределах цинк всегда улучшает механические свойства меди (ее прочность, пластичность, коррозионную стойкость). И всегда при этом он удешевляет сплав — ведь цинк намного дешевле меди. Легирование делает сплав более дешевым — такое встретишь не часто.

Цинк входит и в состав другого древнего сплава на медной основе. Речь идет о бронзе. Это раньше делили четко: медь плюс олово — бронза, медь плюс цинк — латунь. Теперь «грани стерлись». Сплав ОЦС-3-12-5 считается бронзой, но цинка в нем в четыре раза больше, чем олова. Бронза для отливки бюстов и статуй содержит (марка БХ-1) от 4 до 7% олова и от 5 до 8% цинка, т. е. называть ее латунью оснований больше — на 1 %. А ее по-прежнему называют бронзой, да еще художественной…

До сих пор мы рассказывали только о защите цинком и о легировании цинком. Но есть и сплавы на основе элемента № 30. Хорошие литейные свойства и низкие температуры плавления позволяют отливать из таких сплавов сложные тонкостенные детали. Даже резьбу под болты и гайки можно получать непосредственно при отливке, если имеешь дело со сплавами на основе цинка.

Растущий дефицит свинца и олова заставил металлургов искать рецептуры новых типографских и антифрикционных сплавов. Доступный, довольно мягкий и относительно легкоплавкий цинк, естественно, привлек внимание в первую очередь. Почти 30 лет поисковых и исследовательских работ предшествовали появлению антифрикционных сплавов на цинковой основе. При небольших нагрузках они заметно уступают и баббитам и бронзам, но в подшипниках большегрузных автомобилей и железнодорожных вагонов, угледробилок и землечерпалок они стали вытеснять традиционные сплавы. И дело здесь не только в относительной дешевизне сплавов на основе цинка. Эти материалы прекрасно выдерживают большие нагрузки при больших скоростях в условиях, когда баббиты начинают выкрашиваться…

Цинковые сплавы появились и в полиграфии. Так, наряду с сурьмяно-оловянно-свинцовым сплавом — гартом для отливки шрифтов используют и так называемый сплав № 3, в котором содержится до 3% алюминия, 1,2—1,6% магния, остальное цинк.

Понимание медно-цинковых латунных сплавов с использованием кластерной модели ближнего порядка: значение конкретных составов промышленных сплавов эти композиции выбраны во многом неизвестны. Сплавы в стандартных спецификациях в основном разрабатываются методом проб и ошибок. Обычно составы и свойства не связаны напрямую из-за участия многомасштабных структур. Промышленные сплавы часто подвергаются сложным процессам изготовления, таким как затвердевание и термомеханическая обработка. Каждый этап обработки вносит новые структурные изменения в сплавы. Поэтому, несмотря на очевидный факт, что промышленные сплавы классифицируются по разным спецификациям, правило выбора состава сплава далеко не понятно.

Следует отметить, что процессы изготовления промышленных сплавов обычно включают стадию высокотемпературной обработки на твердый раствор, а конечные структуры получают из однофазного исходного состояния. Именно стабильность этих исходных фаз определяет структуру при комнатной температуре и, в конечном итоге, характеристики. Наиболее известным примером являются стали, которые обычно относятся к аустенитному состоянию, и различные типы стали, такие как аустенитная, мартенситная, ферритная, перлитная и т. д., производятся из аустенита с различной стабильностью. Структура этих исходных состояний, являющихся однофазными твердыми растворами, характеризуется ближним химическим порядком. В этом смысле процессы изготовления адаптированы таким образом, чтобы вносить соответствующие структурные изменения в основные исходные твердые растворы, такие как структурные дефекты разного масштаба и фазовые переходы. Конструкция сплава может быть значительно упрощена, поскольку речь идет только об однофазном состоянии, а состав может быть напрямую связан со стабильностью исходной фазы.

Однако структурное описание твердых растворов проблематично. До сих пор твердые растворы в лучшем случае выражались статистическими параметрами ближнего порядка, такими как параметр Уоррена-Коули α _n ¹ , из-за наличия беспорядков. Этот параметр α _n отражает заселенность позиций для n ^th оболочек соседей в бинарном сплаве AB, определяемую как , где – вероятность нахождения атома A в окрестности атома B и x _A and x _B are respectively the proportions of atoms A and B in the alloy, with x _A + x _B = 1 , Хотя гетерогенное распределение растворенных веществ хорошо ² , не было модели для твердых растворов, которая идентифицировала бы структурные единицы, на которых основываются возможные правила состава, потому что формула состава существует только тогда, когда присутствует усредненная единица.

Кластер плюс атом клея Модель

Мы попытались раскрыть структурные единицы в Fe-содержащих сплавах Cu-Ni ³ , мартенситностареющих сталях ⁴ и сплавах β-Ti ⁵ и т. д., следуя новый структурный подход, названный моделью кластер плюс атом клея, первоначально разработанный нами для квазикристаллов и аморфных сплавов ⁶ . В этой модели любая структура описывается короткодействующей структурной единицей, состоящей из 1 ^st -соседнего координационного полиэдрического кластера и нескольких атомов клея, расположенных вне кластеров, выражаемых кластерной формулой [кластер]клей _х . Для объемного металлического стекла кластер берется из соответствующей фазы расстеклования, а количество атомов клея равно 1 или 3. Далее было указано, что общее число валентных электронов на единицу кластерной формулы для объемного металлического стекла универсально около 24 ⁷ , так что формула кластера объемного металлического стекла напоминает «молекулярную» единицу химического вещества. Атомная структура объемного металлического стекла тогда рассматривается как пространственное расположение 1 ^st -соседний кластер плотно, а 2 ^nd -соседние атомы клея заполняют пространство между кластерами. Все кластеры изолированы друг от друга металлическими стеклами и квазикристаллами, что необходимо для того, чтобы ближние порядки типа центр-оболочка не переросли в дальнодействующие.

Сплавы на твердом растворе, характеризующиеся химическим ближним порядком, будут обрабатываться аналогичным образом. Другими словами, могут быть определенные формулы, описывающие химические локальные единицы ближнего порядка в структурах твердого раствора. В настоящем исследовании, в качестве нашей первой попытки понять общее правило состава промышленных сплавов, мы создадим модель «кластер плюс атом клея» для гранецентрированных кубических (ГЦК) твердых растворов путем изучения составов Cu- Zn α-латуни промышленные сплавы. Сплавы Cu-Zn выбраны из-за отсутствия какого-либо перехода в твердое состояние и из-за большой растворимости Zn в Cu, что позволяет выбирать из большого количества сплавов. Система Cu-Zn также представляет собой твердые растворы, образованные растворенными веществами с отрицательными энтальпиями смешения.

Ближний порядок в латунях Cu-Zn

Латуни Cu-Zn, как и многие промышленные сплавы, основаны на твердых растворах основного металла, здесь FCC Cu. На равновесной фазовой диаграмме ⁸ твердый раствор Cu-Zn охватывает широкий диапазон составов, приближаясь к 38,95 массовых процентов (мас.%) Zn при высокой температуре. При обычном изготовлении отливок сплавы Cu-Zn демонстрируют однофазное ГЦК-состояние ниже 35  вес.% Zn; выше этого содержания Zn будет образовываться интерметаллид β-CuZn (типа CsCl), который вызывает дисперсионное упрочнение, но за счет снижения пластичности. По этой причине промышленные сплавы Cu-Zn содержат не более 40,0% масс. Zn, что немного выше предела растворимости Zn в Cu.

Хотя Zn может растворяться в FCC Cu в широком диапазоне составов, однофазные промышленные сплавы α-латуни ⁹ имеют только определенные составы, обычно C21000 (позолоченный металл, 95Cu-5Zn, число перед элементами с указанием мас.%), C22000 (товарная бронза, 90Cu-10Zn), C23000 (красная латунь, 85Cu-15Zn), C24000 (низкая латунь, 80Cu-20Zn), C26000 (патронная латунь, 70Cu-30Zn) и C27000 (желтая латунь , 65Cu-35Zn). Замечено, что многие свойства обнаруживают явную зависимость от содержания Zn (например, см. графики свойства-состав на стр. 29).6, Справочник Американского общества металлов (ASM) ⁹ ). В частности, предел прочности при растяжении быстро возрастает с увеличением содержания Zn, демонстрируя эффективный эффект упрочнения раствором, а тенденция к повышению замедляется при содержании цинка выше примерно 20  вес.%. При изменении прочности удлинение сначала падает вниз, а после 10 мас.% Zn увеличивается.

Давно предполагалось, что за многими «аномальными» поведенческими характеристиками при определенных концентрациях Zn лежит механизм ближнего порядка в α-латуни (см., например, 9).0013 10,11 и приведенные в нем ссылки), включая внутреннее трение, релаксацию напряжений, текучесть, упрочнение, энергию активации ползучести, коэффициент активности, удельную теплоемкость, нахлест, электрическое сопротивление и т. д. Первое прямое свидетельство ближний порядок был обеспечен экспериментом по диффузному рассеянию нейтронов в сочетании с моделированием Монте-Карло на монокристалле α-латуни, содержащем 31,1 атомных процента (ат. %) Zn ¹² . Параметр ближнего порядка Уоррена-Коули для положения ближайшего соседа (1,1,0), α ₁ = -0,1373, является отрицательным, что означает, что предпочтение отдается разнородному Cu-Zn ближайшего порядка. Параметр α для положения второго ближайшего соседа (2,0,0) положительный, α ₂ = 0,1490, что позволяет предположить, что вторые соседи преимущественно заняты атомами Zn. В соответствии с этой картиной ближний порядок в конечном итоге должен был достичь упорядоченного состояния Cu ₃ Zn со структурным типом AuCu ₃ . На рис. 1 представлен 1 ^st -соседний кубооктаэдрический полиэдр [Zn-Cu ₁₂ ] и 2 ^nd -соседний октаэдр, состоящий из шести атомов Zn, идентифицированный в Cu ₃ Zn. Расчет свойств основного состояния на основе метода функции Грина ¹³ подтвердил, что энергии смешения Cu и Zn всегда отрицательны, -соседний параметр ближнего порядка Уоррена-Коули, α ₁ , всегда отрицателен во всем диапазоне концентраций.

Рисунок 1

Структура Cu ₃ Zn упорядоченное состояние.

Конфигурации ближайших соседей 1 ^st и 2 ^nd возможного низкотемпературного упорядоченного состояния Cu ₃ Zn со структурным типом AuCu ₃ , где двенадцать 1 ^st соседей заняты Cu и шесть 2 ^и соседей по Zn.

Изображение полного размера

Структурная модель и кластерные формулы твердых растворов для ГЦК α-латуни

Из-за сложности описания ближних порядков взаимосвязь между составом и соответствующей характеристикой ближнего порядка неизвестна. С целью извлечения простой формулировки для ближнего порядка в твердых растворах мы здесь анализируем схематическую двумерную структуру раствора, показанную на рисунке 2, где растворенные вещества (желтые кружки) распределены в квадратной решетке растворителя (светло-красные кружки). ), с разной тенденцией межатомных связей между ними. Большая часть структуры характеризуется локальной структурной единицей, сформированной из [растворенного вещества ₁ -solvent ₄ ]solute ₁ , несмотря на наличие различных местных разновидностей, таких как более богатый растворителем нижний правый угол и более богатый растворенным веществом верхний правый угол на рисунке 2. Эта формула охватывает только 1 ^st — соседний кластер и несколько 2 ^nd — соседние атомы клея. Эта идеализированная локальная атомная конфигурация, отвечающая требованиям межатомного взаимодействия, должна демонстрировать относительно высокую структурную стабильность по отношению к структурам близких составов и, возможно, обладать специфическими свойствами, относящимися к этой особенности локального ближнего порядка. Такое описание могло бы подчеркнуть, что твердорастворные сплавы, хотя и непрерывны по составу, проявляют особые комплексные свойства при определенных составах, где преобладают идеализированные ближние порядки. Следовательно, эта кластерная структурная модель ближнего порядка описывает особые «стабильные твердые растворы».

Рисунок 2

Двумерная структура твердого раствора.

Схематическая диаграмма, показывающая распределение атомов растворенного вещества (желтые кружки) в квадратной решетке атомов растворителя (светло-красные кружки). Большую часть этой структуры можно представить локальной структурной единицей, сформулированной как [растворенное вещество ₁ -растворитель ₄ ]растворенное вещество ₁ , которое охватывает только 1 ^st -соседи [растворенное вещество ₁ -растворитель ₄ ] кластер (отмечен большим синим кружком) и один 2 ^и — соседнее растворенное вещество в виде атома клея (соединено с центром кластера отрезком синей линии).

Изображение полного размера

Исходя из этого, мы предлагаем следующую структурную модель для стабильных твердых растворов для описания идеального распределения растворенного вещества в ГЦК α-латунях:

1. 1

   В соответствии с относительно большими отрицательными параметрами ближнего порядка Уоррена-Коули для соседа 1 ^st (например, α ₁ = -0,1373 в 31,1 ат. % Zn ¹² ), атом растворенного вещества Zn является ближайшим соседом двенадцати атомов растворителя Cu, занимающих позиции (1,1,0) × 2/ a ( a представляет собой постоянную решетки FCC), образуя кубооктаэдрический кластер с центром Zn, [Zn-Cu ₁₂ ].

2. 2

   В соответствии с относительно большими положительными параметрами ближнего порядка Уоррена-Коули для 2 ^nd сосед (например, α ₂₀₀ = 0,1490 в 31,1 ат.% Zn ¹² ), центральное растворенное вещество Zn 2 ^nd — соседствует с Zn, расположенным в (2,0,0) × 2/ a позиций, выраженных формулой вида

   Эта формула (1) описывает сплавы Cu-Zn, демонстрирующие относительно сильные тенденции к ближнему порядку как у соседей 1 ^st , так и у 2 ^nd , охватывающих диапазон составов [Zn-Cu ₁₂ ]Zn ₁ и [Zn-Cu ₁₂ ]Zn ₆ , или 14,3 ≤ ат. % Zn ≤ 36,8, 14,6 ≤ мас. % Zn ≤ 37,5.

3. 3

   В соответствии с более слабыми параметрами ближнего порядка Уоррена-Коули в обедненных цинком сплавах ¹³ шесть 2 ^nd -соседей в позициях (2,0,0) × 2/ a равны занятая смесью Cu и Zn, выраженная формулой тип

   Эта формула (2) описывает сплавы Cu-Zn, демонстрирующие относительно слабые тенденции ближнего порядка у соседей 2 ^и , охватывающих диапазон составов [Zn-Cu ₁₂ ]Cu ₆ и [Zn- Cu ₁₂ ](Zn ₁ Cu ₅ ), или 5,3 ≤ ат. % Zn ≤ 10,5, 5,4 ≤ мас. % Zn ≤ 10,8.

Таким образом, в соответствии с формулами типа (1) и (2) устойчивые твердые растворы Cu-Zn существуют в интервале составов 5,3 ≤ ат. % Zn ≤ 36,8 или 5,4 ≤ мас. % Zn ≤ 37,5.

В реальных твердорастворных сплавах должны присутствовать различные степени разупорядочения и иметь место смешанные атомные заселенности. Например, в соответствии с параметрами ближнего порядка Уоррена-Коули α _n , измеренные в монокристалле Cu _68,9 Zn _31,1 (нижние индексы после элементов указывают атомные проценты или атомные доли ) сплав ¹² , Zn-центрированные 1 ^st — и 2 ^nd -соседние оболочки состоят соответственно из Cu _9,4 Zn _2,6 и Cu _{3,5 0,5} Zn 29000 The chemical composition within the 2 ^nd -neighbor local zone is then Zn + Cu _9.4 Zn _2.6 + Cu _3.5 Zn _2.5 = Cu _12.9 Zn _6.1 , or Cu _67.9 Zn _32,1 в ат.%, что близко к сплаву Cu _68,9 Zn _31,1 . Чередуя Zn в оболочке 1 ^st с Cu в оболочке 2 ^nd до тех пор, пока двенадцать соседних узлов 1 ^st не будут полностью заняты Cu, достигается идеализированная формула кластера [Zn-Cu ₁₂ ] (Cu _0,9 Zn _5,1 ).

Чтобы удовлетворить идеальным атомным взаимодействиям между Cu и Zn, т.е. 1 ^st -соседняя оболочка полностью занята Cu, а 2 ^nd -соседняя позиция — Zn, атомы Cu в 2 ^nd -соседние узлы удаляются (становятся 1 ^st соседями близлежащих кластеров [Zn-Cu ₁₂ ]). Таким образом, атомы клея теперь состоят исключительно из Zn. Ближайшая целочисленная форма этой формулы тогда будет [Zn-Cu ₁₂ ]Zn ₅ после удаления почти одного атома Cu, что соответствует составу спецификации C27000 (65Cu-35Zn, желтая латунь). Формулы идеализированного кластера затем дают усредненные изображения у соседей 1^, и 2^, . Структуры, описываемые такими кластерными формулами, должны обладать относительно высокой структурной стабильностью, потому что атомы расположены таким образом в соседних конфигурациях, что их атомные взаимодействия учитываются лучше всего. По этой причине мы намерены здесь называть твердые растворы, обладающие такими идеальными ближними порядками, «стабильными твердыми растворами».

Cu-Zn Brass Интерпретация состава

В дальнейшем составы промышленных сплавов Cu-Zn α-латуни из стандартов Американского общества по испытанию материалов (ASTM) ⁹ будут проверены с использованием предложенных кластерных формул Типы (1) и (2), как указано в таблице 1.

Таблица 1 Типичные промышленные сплавы Cu-Zn α-латуни в спецификациях ASTM ⁹ и интерпретация их состава с точки зрения формул кластера

Полная таблица

Два обедненных цинком сплава, C21000 (95Cu-5Zn) и C22000 (90Cu-10Zn), должны быть составлены в соответствии с формулой типа (2) в [Zn-Cu ₁₂ ]Cu ₆ (94,6Cu -5,4Zn) и [Zn-Cu ₁₂ ]Cu ₅ Zn ₁ (89,2Cu-10,8Zn) соответственно.

Сплавы с большим содержанием Zn соответствуют формуле типа (1). C23000 (85Cu-15Zn), C24000 (80Cu-20Zn), C26000 (70Cu-30Zn), C27000 (65Cu-35Zn, ранее C26800 с 66Cu-34Zn) и C27400 (63Cu-37Zn) будут составлены по типу (1), [Zn-Cu ₁₂ ]Zn _1,2,4,5,6 , последний состав соответствует почти пределу растворимости Zn в α-латуни при комнатной температуре. Сформированные составы отличаются от указанных менее чем на 1 мас.%.

Отсутствующая формула [Zn-Cu ₁₂ ]Zn ₃ (74,5Cu-25,5Zn) не соответствует ни одной спецификации, по-видимому, из-за легкого упорядочения типа Cu ₃ Zn вблизи этого состава.

C22600 (87,5Cu-12,5Zn) и C28000 (60Cu-40Zn) не могут быть объяснены. Первый не проявляет особых механических свойств, но используется из-за своего золотистого цвета. Последний сплав, известный как сплав Мунца, на самом деле является двухфазным (осаждение β-CuZn), и предложенные формулы, предназначенные для однофазного состояния, не работают.

Мы анализируем больше промышленных сплавов, чтобы проверить универсальность подхода кластерной формулы в понимании выбора сплава. Здесь мы приводим промышленные сплавы Cu-Ni как типичный пример однофазных ГЦК твердорастворных сплавов со слабой положительной энтальпией смешения ( ΔH _Cu-Ni = +2 КДж/моль, по сравнению с ΔH _Cu-Zn = -6 КДж/моль). По совпадению, параметры ближнего порядка Уоррена-Коули в этой системе весьма малы, с α ₁ = 0,058 и α ₂ = -0,058 для сплава Cu ₈₀ Ni ₂₀ ¹⁴ . Также было указано ¹⁵ , что в бинарных твердых растворах Cu-Ni преобладает ближний порядок Cu-Cu и существуют кластеры [Cu-Cu ₁₂ ], не зависящие от изменения состава. Тогда формула, подобная формуле типа (2), [Cu-Cu ₁₂ ](Cu,Ni) ₆ , должна быть принята для объяснения состава сплава Cu-Ni, богатого медью. Спецификации, богатые медью, C70400 (95Cu-5Ni), C70600 (90Cu-10Ni), C70900 (85Cu-15Ni), C71000 (80Cu-20Ni), C71300 (75Cu-25Ni) и C71500 (70Cu-30Ni), соответственно объясняются [Cu-Cu ₁₂ ](Cu ₅ Ni ₁ ) (95,1Cu-4,9Ni), [Cu-Cu ₁₂ ]Cu ₄ Ni ₂ (90,2Cu-9,8Cu), [Cu-Cu ₁₂ ] ](Cu ₃ Ni ₃ ) (85.2Cu-14.8Ni), [Cu-Cu ₁₂ ]Cu ₂ Ni ₄ (80. 2Cu-19.8Ni), [19.8Cu-19.8Ni ](Cu ₁ Ni ₅ ) (75,2Cu-24,8Ni) и [Cu-Cu ₁₂ ]Ni ₆ (70,1Cu-29,9Ni).

На стороне, богатой никелем, кластер должен быть изменен на [Ni-Ni ₁₂ ], который затем склеен с шестью атомами Cu и Ni по формуле типа (2). Состав единственного известного сплава с высоким содержанием никеля, представленного монелем 400 с содержанием меди 28,0 ~ 34,0  мас.%, определяется двумя формулами: Ni) и [Ni-Ni ₁₂ ]Cu ₆ (33,3Cu-66,7Ni), снова формулы типа (2).

Выявление формул состава для промышленных сплавов типа FCC, на примере сплавов Cu-(Zn,Ni) здесь и вместе с тем, что было предложено ранее для Fe-содержащих сплавов Cu-Ni, [Fe-Ni ₁₂ ] Cu _x ³ , мартенситностареющие нержавеющие стали, [Ni-Fe ₁₂ ](Cr ₂ M ₁ ), M — легирующие элементы ⁴ и β-Ti биосплавы, [Mo 9,50 Sn _0,5 -Ti ₁₄ ]Nb ⁵ указывает на простые правила состава с точки зрения формул кластеров для всех видов промышленных сплавов. Интерпретация состава значительно упрощается, так как кластерные формулы, описывающие структурные единицы ближнего порядка, включают всего дюжину атомов. Новые сплавы могут быть разработаны путем замены основных формул, что открывает принципиально новый путь к дизайну сплавов.

Ссылки

• Коули, Дж. М. Приближенная теория порядка в сплавах. физ. 77, 669–675 (1950).

  Артикул
  КАС
  ОБЪЯВЛЕНИЯ

  Google ученый

• Кан, Р. В. Homo или гетеро. Природа 271, 407–408 (1978).

  Артикул
  ОБЪЯВЛЕНИЯ

  Google ученый

• Zhang, J., Wang, Q., Wang, Y.M., Li, C.Y., Wen, L.S. & Dong, C. Выявление предела растворимости в твердом состоянии Fe/Ni = 1/12 в коррозионностойких сплавах Cu–Ni и соответствующая кластерная модель. Дж. Матер. Рез. 25, 328–336 (2010).

  Артикул
  КАС
  ОБЪЯВЛЕНИЯ

  Google ученый

• Wang, Q. , Zha, Q.F., Liu, E.X., Dong, C., Wang, X.J., Tan, C.X. и Ji, C.J. Расчет состава высокопрочных мартенситных дисперсионно-твердеющих нержавеющих сталей на основе кластерной модели. Акта. Металл. Грех. 48, 1201–1206 (2012).

  Артикул
  КАС

  Google ученый

• Wang, Q., Ji, C.J., Wang, Y.M., Qiang, J.B. & Dong, C. Сплавы β-Ti с низкими модулями Юнга, интерпретированные моделью кластер плюс атом клея. Металл. Матер. Транс. А. 44, 1872–1879 гг.(2013).

  Артикул
  КАС

  Google ученый

• Донг, К., Ван, К., Цян, Дж. Б., Ван, Ю. М., Цзян, Н., Хань, Г., Ли, Ю. Х., Ву, Дж. и Ся, Дж. Х. От кластеров к фазовым диаграммам: правила состава квазикристаллов и объемных металлических стекол. Дж. Физ. Д: заявл. физ. 40, Р273–Р291 (2007).

  Артикул
  КАС
  ОБЪЯВЛЕНИЯ

  Google ученый

• Хан, Г., Цян, Дж. Б., Ли, Ф. В., Юань, Л., Цюань, С. Г., Ван, К., Ван, Ю. М., Донг, К. и Хаусслер, П. Значения e/a идеальные металлические стекла по формулам кластеров. Акта. Матер. 59, 5917–5923 (2011).

  Артикул
  КАС

  Google ученый

• Бейкер, Х. и Окамото, Х. Справочник по АСМ, фазовые диаграммы сплавов (ASM International, Огайо, 1992).

• Фипке, Дж. В. Справочник по ASM, свойства и выбор: цветные сплавы и материалы специального назначения (ASM International, Огайо, 1997).

• Дамаск, А. С. Некоторые эффекты сопротивления ближнего порядка в α-латуни. Дж. Заявл. физ. 27, 610–616 (1956).

  Артикул
  КАС
  ОБЪЯВЛЕНИЯ

  Google ученый

• Батт, М. З. и Гаури, И. М. Влияние ближнего порядка на температурную зависимость пластического течения в α-латунях. физ. Стат. Сол. 107, 187–195 (1988).

  Артикул
  КАС
  ОБЪЯВЛЕНИЯ

  Google ученый

• Райнхард, Л. , Шенфельд, Б., Косторц, Г. и Бюрер, В. Ближний заказ из α-латуни. физ. Преподобный Б. 44, 1727–1734 (1990).

  Артикул
  ОБЪЯВЛЕНИЯ

  Google ученый

• Абрикосов И. А., Никлассон А. М. Н., Симак С. И., Йоханссон Б., Рубан А. В. и Скривер Х. Л. Метод функции Грина Order-N для локальных воздействий окружающей среды в сплавах. физ. Преподобный Летт. 76, 4203–4206 (1996).

  Артикул
  КАС
  ОБЪЯВЛЕНИЯ

  Google ученый

• Росситер, П. Л. Влияние сосуществующих атомных и магнитных кластеров на удельное электрическое сопротивление сплавов Cu-Ni. Дж. Физ. F: Металлическая физика. 11, 2105–2118 (1981).

  Артикул
  КАС
  ОБЪЯВЛЕНИЯ

  Google ученый

• Лю, Х. Б., Чен, К. Ю. и Ху, З. К. Применение метода внедренного атома к жидким бинарным сплавам меди и никеля. Дж. Матер. науч. 1997. Т. 13. С. 117–122.

  Артикул
  КАС

  Google ученый

Ссылки на скачивание

Благодарности

Работа выполнена при поддержке Фонда естественных наук Китая (номера грантов 11174044, 51171035 и 51131002), проект по исследованию естественных наук класса A Департамента образования провинции Фуцзянь (JA12306), Национального управления США Научный фонд (DMR-0909037, CMMI-01 и CMMI-1100080), Министерство энергетики (DOE), Программа Университета ядерной энергии Управления ядерной энергии (NEUP, 00119262), Министерство энергетики, Управление ископаемой энергетики, Национальная лаборатория энергетических технологий (DE-FE- 0008855 и DE-FE-0011194) и проект Армейского исследовательского бюро (W911NF-13-1-0438) с C. Huber, C. V. Cooper, D. Finotello, A. Ardell, E. Taleff, V. Cedro, R. O. Jensen, Л. Тан, С. Лесика, С. Маркович и С. Н. Матаудху в качестве наблюдателей по контракту.

Информация об авторе

Авторы и филиалы

1. Ключевая лаборатория модификации материалов (Даляньский технологический университет), Министерство образования, Далянь, 116024, Китай

   H. L. Hong, Q. Wang & C. Dong

2. Отдел машиностроения Sanming University, Sanming, 365004, Китай

   H. L. Hong

3. Факультет материаловедения и технических наук, Университет Теннесси, Ноксвилл, Теннесси, 37996-2200, США

   Q. Wang & Peter K. Liaw

Авторы

1. H. L. Hong

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

2. Q. Wang

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

3. C. Dong

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Академия

4. Peter K. Liaw

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

Contributions

H.L.H. собраны данные о составе и свойствах. К.В. проанализировал составы. CD. предложил модель. П.Л. помог с интерпретацией композиции. В написании статьи участвовали все авторы.

Заявление об этике

Конкурирующие интересы

Авторы не заявляют об отсутствии конкурирующих финансовых интересов.

Права и разрешения

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License. Изображения или другие сторонние материалы в этой статье включены в лицензию Creative Commons для статьи, если иное не указано в кредитной строке; если материал не включен в лицензию Creative Commons, пользователям необходимо будет получить разрешение от держателя лицензии, чтобы воспроизвести материал. Чтобы просмотреть копию этой лицензии, посетите http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Перепечатки и разрешения

Об этой статье

В чем разница между латунью и бронзой?

Мы используем такие инструменты, как файлы cookie, для предоставления основных услуг и функций на нашем сайте. Мы также используем это для сбора данных о том, как наши посетители взаимодействуют с нашим сайтом, продуктами и услугами. Нажимая «Принять», вы соглашаетесь на использование нами этих инструментов для рекламы, аналитики и поддержки.
Я принимаю
Политика конфиденциальности

Цитата 0

Вход/Регистрация

0

Латунь против. Бронза

Латунь и бронза — это два разных металла, хотя они имеют схожие оттенки и часто используются в схожих схемах дизайна интерьера. Но в чем разница между латунью и бронзой? В этом блоге мы рассмотрим их сходства, различия и то, как их можно использовать в стильных схемах дизайна интерьера.

Что такое латунь и бронза?

Латунь и бронза являются металлическими сплавами, что означает, что они представляют собой комбинацию двух или более различных металлов. Латунь состоит из меди и цинка, тогда как бронза состоит из меди и олова, иногда с добавлением других элементов, таких как фосфор или алюминий.

Считается, что латунь использовалась примерно с 500 г. до н.э., в основном в декоративных целях. Бронза восходит к 3500 г. до н.э. и в основном использовалась для скульптуры. Сегодня оба используются для множества целей, включая сантехнику, боеприпасы, электрические разъемы и звонки.

Бронза и латунь в дизайне интерьера

Поскольку и бронза, и латунь обладают привлекательными свойствами, они широко используются во многих стилях дизайна интерьера. Они оба имеют теплые, гостеприимные оттенки, что делает их идеальным дополнением к домам или отелям. Тем не менее, они отличаются, особенно по цвету. Латунь светлее, в ней больше желтых и золотых оттенков. Бронза имеет более теплые красноватые оттенки, чем латунь, что придает ей традиционный и уютный вид.

Как использовать бронзу и латунь в доме?

В последние годы бронза стала очень популярной в дизайне интерьеров. Хотя это традиционный материал, недавняя популярность меди и розового золота выдвинула бронзу на передний план в дизайне интерьера. Бронза привносит в комнату тепло и глубину, поэтому ее часто используют для согрева минималистских нейтральных цветовых схем. Как правило, бронза используется в качестве акцентного материала в аксессуарах, таких как посуда, мебель и освещение.

Латунь, с другой стороны, обычно используется как более традиционная и более доступная альтернатива золоту. Он добавляет роскоши и роскоши в любую комнату, идеально подходит для элитного дома или отеля. Латунь чаще всего можно увидеть на кухнях и в ванных комнатах, так как это популярная отделка для кранов и душевых принадлежностей. Он красиво контрастирует с глубокими синими тонами – темно-синий очень популярен в дизайне интерьеров в этом году. Латунь также хорошо сочетается с цветом года Pantone 2020, классическим синим, поскольку они оба смелые, довольно царственные цвета.

Мы предлагаем аксессуары для освещения с отделкой из латуни и бронзы, придавая традиционным материалам современный вид. Мы предлагаем латунь в трех различных вариантах: античная латунь, полированная латунь и лакированная атласная латунь. Наши аксессуары для освещения из бронзы представлены в двух вариантах: Antique Bronze и Dark Antique Bronze. Если вас интересуют аксессуары для освещения из бронзы и латуни для вашего дома или отеля, свяжитесь с нами сегодня по телефону 01483 713400 или по электронной почте [email protected]

Связанные коллекции

Еще статьи…

Хотите поговорить с нами?

Зарегистрируйте свой интерес у нас ниже, и один из наших сотрудников свяжется с вами.

Я подтверждаю, что прочитал и согласен с условиями и политикой конфиденциальности Wandsworth.