BRPI0516067B1 - COPPER / ZINC / SILICY ALLOY, AND ITS PRODUCTION PROCESS - Google Patents
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Abstract
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "LIGA DE COBRE/ZINCO/SILÍCIO, E SEU PROCESSO DE PRODUÇÃO". A presente invenção se refere a uma liga de cobre-zinco-silício e ao uso e produção de uma liga de cobre-zinco-silício desse tipo.Report of the Invention Patent for "COPPER / ZINC / SILICY ALLOY, AND THEIR PRODUCTION PROCESS". The present invention relates to a copper-zinc silicon alloy and to the use and production of such a copper-zinc silicon alloy.
Uma necessidade prioritária das ligas de cobre-zinco-silício é que elas sejam resistentes à dezincificação e sejam usináveis. Até aqui, bo- as propriedades de usinabilidade de ligas de latão desse tipo têm sido al- cançadas com a adição de chumbo, conforme descrito, por exemplo, na EP 1 045 041 A1. Recentemente, entretanto, foram desenvolvidas ligas de latão isentas de chumbo com boas propriedades de usinabilidade, conforme descrito, por exemplo na EP 1 038 981 A1 e na DE 103 08 778 B3. Tanto as ligas de Cu-Zn-Si isentas de chumbo quanto as que contêm chumbo têm uma tendência de serem oxidadas e formar uma camada de carepa a tem- peraturas entre 300Ό e 800Ό. Essa camada de carep a é apenas levemen- te aglutinada ao metal e pode facilmente ser retirada do mesmo, de forma que é então dispersa através dos equipamentos de produção, com o resul- tado de que esta camada tem um efeito contaminante destruidor. A limpeza dos equipamentos de produção é onerosa, tornando altos os custos de pro- dução. Uma outra desvantagem das ligas Cu-Zn-Si conhecidas é que as propriedades mecânicas do material mudam para peças de trabalho longas, uma vez que o material carece de homogeneidade.A priority need for copper-zinc silicon alloys is for them to be tenure resistant and machinable. Hitherto, good machinability properties of such brass alloys have been achieved with the addition of lead, as described, for example, in EP 1 045 041 A1. Recently, however, lead-free brass alloys with good machinability properties have been developed, as described, for example, in EP 1 038 981 A1 and DE 103 08 778 B3. Both lead-free Cu-Zn-Si and lead-containing alloys have a tendency to oxidize and form a scale of scale at temperatures between 300Ό and 800Ό. This layer of scale is only slightly bonded to the metal and can easily be removed from the metal so that it is then dispersed through the production equipment, with the result that this layer has a destructive contaminating effect. Cleaning production equipment is costly, making production costs high. Another disadvantage of known Cu-Zn-Si alloys is that the mechanical properties of the material change to long workpieces as the material lacks homogeneity.
Em vista desses fatos, a presente invenção é portanto baseada no problema do fornecimento de uma liga de cobre-zinco-silício que seja me- lhorada em termos de sua homogeneidade e, além disso, seja menos pro- pensa à formação de carepa, e forneça o uso e produção de uma liga de latão desse tipo. O primeiro objetivo, em relação à liga, é alcançado de acordo com a invenção por uma liga de cobre-zinco-silício compreendendo, em % em peso, 70 a 80% de cobre, 1 a 5% de silício, 0,0001 a 0,5% de boro, 0 a 0,2% de fósforo e/ou arsênico, o zinco remanescente mais as inevitáveis impurezas. O teor de cobre está entre 70 e 80%, uma vez que um teor de cobre de menos de 70% ou acima de 80% teria um efeito adverso nas pro- priedades de usinagem da liga. O mesmo se aplica se a concentração de silício sair da faixa indicada de 1% a 5%. A concentração de boro na liga está entre 0,0001 e 0,5%. Surpreendentemente, foi agora descoberto que a adição de boro dentro da faixa de concentração reivindicada por um lado reduz a formação de carepa e por outro lado melhora significativamente a aglutinação da carepa restante ao material. Além disso, é também surpreen- dente que a adição de boro melhore a homogeneidade da microestrutura e portanto evite flutuações nas propriedades mecânicas. O fósforo e o arsêni- co podem estar presentes cada um na liga em uma concentração de até 0,2%, e podem ser substituídos um pelo outro. O fósforo e o arsênico têm um efeito benéfico na formação da microestrutura lingotada inicial e nas pro- priedades de corrosão, e além disso melhoram as propriedades de fluxo do fundido e reduzem a susceptibilidade à fratura por corrosão por estresse. O principal componente remanescente da liga é zinco.In view of these facts, the present invention is therefore based on the problem of providing a copper-zinc silicon alloy that is improved in terms of its homogeneity and, moreover, less prone to scale formation, and provide the use and production of such a brass alloy. The first objective in relation to the alloy is achieved according to the invention by a copper-zinc silicon alloy comprising, by weight, 70 to 80% copper, 1 to 5% silicon, 0.0001 to 0.5% boron, 0 to 0.2% phosphorus and / or arsenic, the remaining zinc plus the inevitable impurities. The copper content is between 70 and 80%, since a copper content of less than 70% or above 80% would have an adverse effect on alloy machining properties. The same applies if the silicon concentration is outside the indicated range of 1% to 5%. The boron concentration in the alloy is between 0.0001 and 0.5%. Surprisingly, it has now been found that the addition of boron within the claimed concentration range on the one hand reduces scale formation and on the other hand significantly improves the agglutination of the remaining scale on the material. In addition, it is also surprising that the addition of boron improves the microstructure homogeneity and thus prevents fluctuations in mechanical properties. Phosphorus and arsenic may each be present in the alloy at a concentration of up to 0.2%, and may be substituted for each other. Phosphorus and arsenic have a beneficial effect on the initial ingot casting microstructure and corrosion properties, and further improve melt flow properties and reduce the susceptibility to stress corrosion fracture. The major remaining component of the alloy is zinc.
Em adição às vantagens listadas acima de evitar as camadas fa- cilmente destacáveis de carepa que aumentam os custos de produção e me- lhorar as propriedades mecânicas e, além disso, são fornecidas boas propri- edades de usinagem e propriedades de conformação em combinação com uma alta resistência à corrosão, a resistência à dezincificação e à fratura por corrosão por estresse são também particularmente pronunciadas na inven- ção. Os testes de dezincificação executados de acordo com a ISO 6509 dá profundidades de dezincificação de apenas até 26 pm. O segundo objetivo, em relação ao uso de uma liga de cobre- zinco-silício desse tipo, é alcançado por seu uso para componentes de en- genharia elétrica, para componentes de louças sanitárias, para recipientes para transporte ou armazenagem de líquidos ou gases, para componentes de carga torcidos, para componentes recicláveis, para componentes forjados a martelo mecânico, para produtos semi-acabados, para tiras, para folhas, para seções perfiladas, para chapas ou como uma liga fundida, laminada ou lingotada. A liga Cu-Zn-Si é usada para contatos, pinos ou elementos de segurança na engenharia elétrica, por exemplo como contatos estacionários ou contatos fixos, inclusive conexões de fixação e ligação ou contatos de ligação. A liga tem uma alta resistência à corrosão em relação ao meio lí- quido e gasoso. Além disso, é extremamente resistente à dezincificação e à fratura por corrosão por estresse. Conseqüentemente, a liga é particular- mente adequada para uso para recipientes para transporte ou armazenagem de líquidos ou gases, em particular para recipientes usados na refrigeração ou para tubos, conexões para água, extensões de válvulas, conectores de tubos e válvulas em louças sanitárias.In addition to the advantages listed above in avoiding the easily detachable scale layers that increase production costs and improve mechanical properties, good machining properties and forming properties are provided in combination with a High corrosion resistance, tensile strength and stress corrosion fracture resistance are also particularly pronounced in the invention. Tenification tests performed in accordance with ISO 6509 give tenification depths of only up to 26 pm. The second objective, in relation to the use of such a copper-zinc silicon alloy, is achieved by its use for electrical engineering components, for sanitary ware components, for containers for transporting or storing liquids or gases, for twisted loading components, for recyclable components, for mechanical hammer forged components, for semi-finished products, for strips, for sheets, for profiled sections, for sheets or as a cast, rolled or ingot alloy. Cu-Zn-Si alloy is used for contacts, pins or safety elements in electrical engineering, for example as stationary contacts or fixed contacts, including fixing and bonding connections or bonding contacts. The alloy has a high corrosion resistance to liquid and gaseous media. In addition, it is extremely resistant to decincification and stress corrosion fracture. Accordingly, the alloy is particularly suitable for use for containers for transporting or storing liquids or gases, in particular for containers used for refrigeration or for pipes, water fittings, valve extensions, pipe fittings and valves in sanitary ware.
As baixas taxas de corrosão também asseguram que a lixiviação de metal, isto é, a propriedade de perda dos constituintes de ligação através da ação de meio líquido ou gasoso, é inerentemente baixa. A esse respeito, o material é adequado para áreas de aplicação que requeiram baixas emis- sões de poluentes para proteger o ambiente. Portanto, a liga conforme a in- venção pode ser usada no campo de componentes recicláveis. A carência de susceptibilidade à fratura por corrosão por estres- se significa que a liga é recomendada para uso em conexões aparafusadas ou grampeadas nas quais por razões técnicas são armazenadas altas ener- gias elásticas. Portanto, a liga é particularmente adequada para todos os componentes que sejam submetidos a cargas de tensão e/ou de torção, em particular para porcas e parafusos. Após a conformação a frio, o material alcança altos valores para a prova de estresse. Conseqüentemente, maiores torques de aperto podem ser realizados em conexões aparafusadas que não devem ser deformados plasticamente. A razão do limite de elasticidade da liga Cu-Zn-Si é menor que no caso do latão livre de usinagem. Conexões aparafusadas que sejam apertadas apenas uma vez e no processo sejam deliberadamente prolongadas alcançam portanto forças de manutenção par- ticularmente altas.Low corrosion rates also ensure that metal leaching, that is, the property of loss of the binding constituents through the action of liquid or gaseous media, is inherently low. In this respect, the material is suitable for application areas requiring low pollutant emissions to protect the environment. Therefore, alloy according to invention can be used in the field of recyclable components. The lack of susceptibility to stress corrosion fracture means that the alloy is recommended for use in bolted or stapled connections in which high elastic energies are stored for technical reasons. Therefore, the alloy is particularly suitable for all components that are subjected to tension and / or torsion loads, in particular for nuts and bolts. After cold forming, the material achieves high stress proof values. Consequently, higher tightening torques can be realized on bolted connections that should not be deformed plastic. The ratio of the yield strength of Cu-Zn-Si alloy is lower than in the case of machining free brass. Bolted connections that are tightened only once and in the process are deliberately extended thus achieve particularly high maintenance forces.
Usos possíveis da liga de Cu-Zn-Si resultam em materiais de partida tanto na forma de tubo quanto na forma de tiras. A liga é também eminentemente adequada para tiras, folhas e chapas que possam ser fresa- das ou puncionadas, em particular para chaves, talhados, para propósitos decorativos ou para aplicações de tiras de terminais ("leadframe"). O terceiro objetivo relativo à produção de uma liga de cobre- zinco-silício desse tipo é alcançado pelo lingotamento contínuo convencional e laminação a quente a uma temperatura entre 600 e 760°C com a subse- qüente deformação, em particular laminação a frio, preferivelmente com a adição de etapas de recozimento e deformação. O objetivo relativo à produção de uma liga cobre-zinco-silício desse tipo é também alcançado pelo lingotamento contínuo convencional e por extrusão até 760°C, preferivelmente entre 650 e 680°C, seguido por res- friamento ao ar.Possible uses of Cu-Zn-Si alloy result in starting materials in both tube and strip form. The alloy is also eminently suitable for strips, sheets and plates that can be milled or punched, in particular for keys, cut out, for decorative purposes or for leadframe applications. The third objective concerning the production of such a copper-zinc silicon alloy is achieved by conventional continuous casting and hot rolling at a temperature between 600 and 760 ° C with subsequent deformation, in particular cold rolling, preferably with the addition of annealing and deformation steps. The objective concerning the production of such a copper-zinc silicon alloy is also achieved by conventional continuous casting and extrusion to 760 ° C, preferably between 650 and 680 ° C, followed by air cooling.
Em um refino vantajoso da liga Cu-Zn-Si, a liga compreende 75 a 77% de cobre, 2,8 a 4% de silício e 0,001 a 0,1% de boro, bem como 0,03 a 0,1% de fósforo e/ou arsênico, bem como zinco como elemento remanes- cente mais as inevitáveis impurezas.In an advantageous Cu-Zn-Si alloy refining, the alloy comprises 75 to 77% copper, 2.8 to 4% silicon and 0.001 to 0.1% boron as well as 0.03 to 0.1%. phosphorus and / or arsenic, as well as zinc as the remaining element plus the inevitable impurities.
Em uma alternativa preferida, a liga cobre-zinco-silício compre- ende pelo menos um elemento, em % em peso, selecionado do grupo con- sistindo em 0,01 a 2,5% de chumbo, 0,01 a 2% de estanho, 0,01 a 0,3% de ferro, 0,01 a 0,3% de cobalto, 0,01 a 0,3% de níquel e 0,01 a 0,3% de man- ganês. A adição de chumbo tem uma influência positiva nas propriedades de usinagem. A liga nesse caso compreende vantajosamente pelo menos um elemento, em % em peso, selecionado do grupo consistindo em 0,01 a 0,1% de chumbo, 0,01 a 0,2% de estanho, 0,01 a 0,1% de ferro, 0,01 a 0,1% de cobalto, 0,01 a 0,1% de níquel e 0,01 a 0,1% de manganês.In a preferred alternative, the copper-zinc silicon alloy comprises at least one element by weight% selected from the group consisting of 0.01 to 2.5% lead, 0.01 to 2% by weight. tin, 0.01 to 0.3% iron, 0.01 to 0.3% cobalt, 0.01 to 0.3% nickel and 0.01 to 0.3% manganese. The addition of lead has a positive influence on machining properties. The alloy in this case advantageously comprises at least one element by weight% selected from the group consisting of 0.01 to 0.1% lead, 0.01 to 0.2% tin, 0.01 to 0.1%. % iron, 0.01 to 0.1% cobalt, 0.01 to 0.1% nickel and 0.01 to 0.1% manganese.
Em um refino preferido, a liga Cu-Zn-Si em adição compreende pelo menos um elemento, em % em peso, dentre até 0,5% de prata, até 0,5% de alumínio, até 0,5% de magnésio, até 0,5% de antimônio, até 0,5% de titânio e até 0,5% de zircônio, e preferivelmente selecionado do grupo consistindo em 0,01 a 0,1% de prata, 0,01 a 0,1% de alumínio, 0,01 a 0,1% de magnésio, 0,01 a 0,1% de antimônio, 0,01 a 0,1% de titânio e 0,01 a 0,1% de zircônio.In a preferred refining, Cu-Zn-Si alloy in addition comprises at least one element by weight, from up to 0.5% silver, to 0.5% aluminum, to 0.5% magnesium, up to 0.5% antimony, up to 0.5% titanium and up to 0.5% zirconium, and preferably selected from the group consisting of 0.01 to 0.1% silver, 0.01 to 0.1% aluminum, 0.01 to 0.1% magnesium, 0.01 to 0.1% antimony, 0.01 to 0.1% titanium and 0.01 to 0.1% zirconium.
Em uma alternativa vantajosa, a liga Cu-Zn-Si em adição com- preende pelo menos um elemento, em % em peso, selecionado do grupo consistindo em até 0,3% de cádmio, até 0,3% de cromo, até 0,3% de selê- nio, até 0,3% de telúrio e até 0,3% de bismuto, preferivelmente selecionado do grupo consistindo em 0,01-0,3% de cádmio, 0,01-0,3% de cromo, 0,01- 0,3% de selênio, 0,01-0,3% de telúrio e 0,01-0,3% de bismuto.In an advantageous alternative, the Cu-Zn-Si alloy in addition comprises at least one element by weight% selected from the group consisting of up to 0.3% cadmium, up to 0.3% chrome, up to 0%. Selenium, up to 0.3% tellurium and up to 0.3% bismuth, preferably selected from the group consisting of 0.01-0.3% cadmium, 0.01-0.3% chromium, 0.01-0.3% selenium, 0.01-0.3% tellurium and 0.01-0.3% bismuth.
Uma modalidade exemplar é explicada em mais detalhes com referência ao desenho e com referência à descrição a seguir.An exemplary embodiment is explained in more detail with reference to the drawing and with reference to the following description.
Nos desenhos: a Figura 1 - mostra a formação de uma camada de carepa após o recozimento por 2 h a 600°C em uma liga CuZn21Si3P sem adição de bo- ro (a), uma liga CuZn21Si3P contendo 0,0004% de boro (b), e uma liga CuZn21Si3P contendo 0,009% de boro (c), e a Figura 2 - mostra a formação da microestrutura lingotada de uma liga CuZn21Si3P sem a adição de boro (a), uma liga CuZn21Si3P com 0,0004% de boro (b), e de uma liga CuZn21Si3P contendo 0,009% de boro (c).In the drawings: Figure 1 - shows the formation of a scale of scale after annealing for 2 h at 600 ° C in a CuZn21Si3P alloy without addition of boron (a), a CuZn21Si3P alloy containing 0.0004% boron (b ), and a CuZn21Si3P alloy containing 0.009% boron (c), and Figure 2 - shows the formation of the ingot microstructure of a CuZn21Si3P alloy without the addition of boron (a), a 0.0004% boron CuZn21Si3P alloy ( b), and a CuZn21Si3P alloy containing 0.009% boron (c).
As ligas CuZn21Si3P, nas quais a modalidade exemplar é base- ada, têm variações nas concentrações dos componentes, com o cobre so- mando entre 75,8 e 76,1%, o silício somando entre 3,2 e 3,4% e o fósforo somando entre 0,07 e 0,1 %, juntamente com o zinco como o elemento re- manescente mais as inevitáveis impurezas. Os exemplos de liga têm diferen- tes teores de boro, de 0%, 0,004% e 0,009%. As ligas são produzidas por lingotamento contínuo seguido pela extrusão a temperaturas abaixo de 760°C, preferivelmente entre 650 e 680°C, seguido de resfriamento rápido.CuZn21Si3P alloys, on which the exemplary modality is based, have variations in component concentrations, with copper totaling between 75.8 and 76.1%, silicon totaling between 3.2 and 3.4% and phosphorus totaling between 0.07 and 0.1%, together with zinc as the remaining element plus the inevitable impurities. Alloy examples have different boron contents of 0%, 0.004% and 0.009%. The alloys are produced by continuous casting followed by extrusion at temperatures below 760 ° C, preferably between 650 and 680 ° C, followed by rapid cooling.
Todas as ligas têm excelente resistência à dezincificação. Um teste de dezincificação executado de acordo com a ISO 6509 revela profun- didades de dezincificação de apenas menos de 26 pm.All alloys have excellent tensile strength. A decoding test performed in accordance with ISO 6509 reveals decoding depths of just under 26 pm.
Se as ligas CuZn21Si3P são expostas a temperaturas de 300- 800°C, por exemplo durante o trabalho a quente, a carepa é formada, e essa carepa pode tornar-se facilmente descolada e contamina os equipamentos de produção. Uma superfície extensivamente com carepa de uma liga CuZn21Si3P isenta de boro é ilustrada na Figura 1a. A superfície do espé- cime parece predominantemente acinzentada na Figura 1a. Essa cor cinza revela a superfície com escala da liga CuZn21Si3P. Apenas uns poucos pontos de brilho individual sem qualquer distribuição regular são visíveis na superfície da liga. Em contraste, a liga CuZn21Si3P com um teor de boro de 0,0004% na Figura 1b tem um número muito maior de pontos brancos na superfície da liga que a liga isenta de boro. Esses pontos brancos represen- tam regiões de brilho metálico da liga. Essas regiões de brilho metálico, isto é, regiões sem qualquer carepa, são distribuídas uniformemente pela super- fície da liga. A proporção da superfície na qual a carepa foi formada é consi- deravelmente reduzida e a carepa remanescente é mais firmemente aderida ao metal que no caso da liga isenta de boro. A Figura 1c ilustra uma liga CuZn21Si3P contendo 0,009% de boro. Essa figura mostra claramente que o número de superfícies metálicas brilhantes, isto é, de pontos brancos, também aumentou. Em algumas áreas, há regiões contínuas relativamente grandes de material metálico brilhante, e a figura também revela uma distri- buição muito regular na superfície da liga. A proporção da superfície na qual foi formada a carepa também diminuiu, e a carepa remanescente é agrega- da seguramente ao metal. Portanto descobriu-se surpreendentemente que baixas concentrações de boro de 0,0001 - 0,5% restringem a formação de carepa nas ligas Cu-Zn-Si e ao mesmo tempo aumentam consideravelmente a aglutinação da carepa ao metal, com o resultado de que uma contamina- ção indesejável dos equipamentos de produção é evitada.If CuZn21Si3P alloys are exposed to temperatures of 300-800 ° C, for example during hot work, the scale is formed, and this scale can easily become detached and contaminates production equipment. An extensively scaled surface of a boron-free CuZn21Si3P alloy is illustrated in Figure 1a. The surface of the specimen appears predominantly grayish in Figure 1a. This gray color reveals the CuZn21Si3P alloy scale surface. Only a few points of individual brightness without any regular distribution are visible on the alloy surface. In contrast, CuZn21Si3P alloy with a 0.0004% boron content in Figure 1b has a much larger number of white dots on the alloy surface than boron-free alloy. These white dots represent regions of metallic alloy shine. These regions of metallic luster, that is, regions without any scale, are evenly distributed over the alloy surface. The proportion of the surface on which the scale has been formed is considerably reduced and the remaining scale is more firmly adhered to the metal than in the case of the boron-free alloy. Figure 1c illustrates a CuZn21Si3P alloy containing 0.009% boron. This figure clearly shows that the number of shiny metallic surfaces, ie white dots, has also increased. In some areas there are relatively large continuous regions of shiny metallic material, and the figure also reveals a very even distribution on the alloy surface. The proportion of the surface on which the scale was formed has also decreased, and the remaining scale is safely attached to the metal. Therefore it was surprisingly found that low boron concentrations of 0.0001 - 0.5% restrict the scale formation in Cu-Zn-Si alloys and at the same time considerably increase the agglutination of the scale to the metal, with the result that a Unwanted contamination of production equipment is avoided.
Um resultado similar foi também descoberto para ligas Cu-Zn-Si- P com diferentes teores de chumbo, tais como, por exemplo, 0,01 %, 0,05%, 0,1% ou 2,5%.A similar result was also found for Cu-Zn-SiP alloys with different lead contents, such as, for example, 0.01%, 0.05%, 0.1% or 2.5%.
Em adição à redução da susceptibilidade à formação de carepa das ligas Cu-Zn-Si, o boro tem também um efeito positivo nas propriedades mecânicas, uma vez que o boro torna a microestrutura da liga mais homo- gênea. Essa mudança na microestrutura da liga está ilustrada na Figura 2 como uma função das concentrações de boro. Enquanto uma liga CuZn21Si3P sem adição de boro tem uma microestrutura bruta, não- homogênea, (Figura 2a), uma liga CuZn21Si3P contendo 0,0004% de boro tem uma microestrutura significativamente mais homogênea que já tem ta- manhos de grão muito uniformes (Figura 2b). Um outro aumento no teor de boro para 0,009% resulta em uma liga CuZn21Si3P ainda mais uniforme de homogeneidade ainda maior, na qual os grãos da microestrutura não podem mais ser vistos a olho nu (Figura 2c).In addition to the reduced susceptibility to scale formation of Cu-Zn-Si alloys, boron also has a positive effect on mechanical properties as boron makes the alloy microstructure more homogeneous. This change in the alloy microstructure is illustrated in Figure 2 as a function of boron concentrations. While a non-boron CuZn21Si3P alloy has a crude, non-homogeneous microstructure (Figure 2a), a 0.0004% boron CuZn21Si3P alloy has a significantly more homogeneous microstructure that already has very uniform grain sizes (Figure 2a). 2b). Another increase in the boron content to 0.009% results in an even more uniform CuZn21Si3P alloy of even greater homogeneity in which the microstructure grains can no longer be seen with the naked eye (Figure 2c).
Em adição às mudanças óticas para a microestrutura, a adição de boro também tem efeitos benéficos nas propriedades mecânicas. Isto é particularmente aparente em varas que tenham sido extrudadas a partir de ligas Cu-Zn-Si. Para determinar as propriedades mecânicas, foram tomadas amostras no início e no fim de tais varas. O limite de resistência à tração de uma vara feita de uma liga CuZn21Si3P sem a adição de boro difere em mais de 60 N/mm2 no início da vara se comparado com o fim da vara. Uma liga correspondente com um teor de boro de 0,0004%, em contraste, tem uma diferença de limite de resistência à tração de apenas menos de 40 N/mm2 entre o início e o fim da vara. Se for adicionado 0,009% de boro a uma liga CuZn21Si3P, a diferença no limite de resistência à tração entre o início e o fim da vara é de menos de 5 N/mm2.In addition to optical changes to the microstructure, the addition of boron also has beneficial effects on mechanical properties. This is particularly apparent on rods that have been extruded from Cu-Zn-Si alloys. To determine mechanical properties, samples were taken at the beginning and end of such rods. The tensile strength limit of a rod made of CuZn21Si3P alloy without the addition of boron differs by more than 60 N / mm2 at the beginning of the rod compared to the end of the rod. A corresponding alloy with a 0.0004% boron content, in contrast, has a tensile strength limit difference of only less than 40 N / mm2 between the start and end of the rod. If 0.009% boron is added to a CuZn21Si3P alloy, the difference in tensile strength between the start and the end of the rod is less than 5 N / mm2.
Portanto, o material tem propriedades mecânicas idênticas por toda a sua extensão. Conseqüentemente, uma resistência uniforme é alcan- çada sobre todo o comprimento extrudado. A razão para isso é a ação de refinamento de grão do boro. A tabela mostra a relação entre o teor de boro de uma liga Cu- Zn-Si e a homogeneidade crescente da microestrutura da liga ou as diferen- ças decrescentes na resistência dentro das peças de trabalho extrudadas.Therefore, the material has identical mechanical properties throughout its length. Consequently, a uniform strength is achieved over the entire extruded length. The reason for this is the action of boron grain refinement. The table shows the relationship between the boron content of a Cu-Zn-Si alloy and the increasing homogeneity of the alloy microstructure or decreasing strength differences within the extruded workpieces.
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