Процес виробництва олов'яно-фосфорної бронзи

Завдяки відносно високій термічній крихкості олов’яно-фосфорної бронзи поточне виробництво олов’яно-фосфорної бронзи та смугових виробів у країні та за кордоном в основному використовує горизонтальне безперервне лиття для виробництва злитків і виконує тривалу гомогенізаційну обробку відпалом.
Після холодної прокатки, проміжного відпалу, травлення, чорнової та чистової прокатки температурний діапазон кристалізації готової олов’яно-фосфорної бронзи є відносно широким, між 835 і 1040 градусами, і під час затвердіння непросто утворити концентровані усадочні порожнини, і це легко створити пористість всередині виливка.
Завдяки широкому діапазону температур кристалізації, коли він досягає початкової температури кристалізації, перший кристалізований твердий розчин поступово утворює дендрити в міру зниження температури, тоді як низька температура плавлення, багата оловом (температура плавлення олова становить
231,89 градуса) компоненти легко відокремити між дендритами або на межі сусідніх зерен, створюючи умови для «зворотної сегрегації» та утворення пористості. Зворотна сегрегація є однією з найбільш помітних особливостей процесу лиття олов’яно-фосфорної бронзи. На краю і поверхні зливка вміст олова і фосфору вище, ніж в центрі зливка. У важких випадках виділяється сіро-білий осад (широко відомий як піт олова, склад Cu33Sn8 і Cu3P
Крім того, швидкість холодного зміцнення сплаву висока, а кількість відпалів збільшується, що подовжує виробничий цикл.
Аналіз причин зворотної сегрегації олов’яно-фосфорної бронзи
Судячи з фазової діаграми рівноваги Cu-Sn, температура затвердіння олов’яно-фосфорної бронзи становить від 150 до 160 градусів, коли міститься від 6 до 7 відсотків Sn. Коли кристал затвердіє, він не утворює концентрованих усадочних порожнин, а утворює дисперсні усадкові порожнини або пористість.
Загалом, ці розсіяні пористості перекриваються під час прокатки, що мало впливає на зовнішній вигляд і продуктивність. Однак за певних невідповідних умов процесу можуть утворюватися більші отвори або смугоподібні нещільні смуги, і оскільки ці нещільні ділянки є останніми затверділими ділянками між дендритами, деякі речовини з низькою температурою плавлення легко утворюють сегрегацію тут. Під час прокатки тильна сторона заготовки піддається напрузі розтягування під час повторного скручування, і її легко тріснути уздовж цих вільних ділянок з утворенням тріщин. Оскільки швидкість дифузії Sn дуже низька, селективна кристалізація здійснюється в діапазоні температур затвердіння, утворюючи серйозну сегрегацію дендритів. Перша кристалізація в зерні є речовиною з високою температурою плавлення, а дендрит, який кристалізується пізніше, є речовиною з низькою температурою плавлення. Нерівномірність складу зерна призведе до великої різниці в механічних властивостях, особливо «когезійної сили» між дендритами. Слабка сторона". Під час обробки тильна сторона стрічки неодноразово піддається розтягуванню, і на цих "слабких поверхнях" легко тріснути.
Коли C5191 охолоджується та кристалізується, через погану теплопровідність різниця температур між внутрішньою та зовнішньою сторонами є великою. Після того, як на поверхні утворюється тверда оболонка, середня частина знаходиться в рідкому стані. Частина Sn екструдується з «каналу» на поверхню у вигляді зворотної сегрегації. І «канал» легко відокремити нерівноважні фази з більшим вмістом Sn, ці нерівноважні фази
Деякі з фаз є крихкими і твердими фазами, які легко розтріскуються в тріщини під час прокатки.