Влияние вариаций химического состава латуней типа ЛС59-1 на характер их расчетных равновесных фазовых диаграмм

В работе приведены расчетные равновесные фазовые диаграммы многокомпонентных свинцовых латуней типа ЛС59-1, в составе которых варьировалось количество как основных компонентов (Zn, Pb), так и примесей (Fe, Al, Si и др.). Термодинамическое фазовое равновесие в сплавах Cu-Zn, составляющих основу латуни ЛС59-1, определялось с помощью базы данных FTLite и пакета термохимического программного обеспечения FactSage 8.0 (и более поздних версий), позволяющих вычислять условия для многофазного, многокомпонентного равновесия. Установлено, что в равновесном состоянии в данных сплавах присутствуют в качестве основных фаз β-, α-твердые растворы с решетками ОЦК и ГЦК соответственно, а также жидкий раствор на основе легкоплавкого свинца; причем количество β-фазы убывает, а α-фазы увеличивается с понижением температуры. Примеси частично растворяются, чаще в ОЦК-фазе. Кроме того, на их основе формируются твердые и хрупкие частицы неметаллических включений, образовавшихся ещё при кристаллизации. С увеличением содержания свинца и примесей понижается температура солидуса весьма заметно. Полученные равновесные диаграммы дают полезную информацию при анализе процессов и структуры промышленных сплавов. Так при неравновесной кристаллизации температуры конца кристаллизации понижается более существенно, что нужно учитывать при назначении режима горячей деформации. Фазовый и структурный составы изученных латуней при температуре 730 °С в равновесном состоянии и охлажденных после горячей штамповки с этой же температуры в промышленных условиях не совпадают не только количественно, но и качественно. В первом случае сплавы № 1 и 5 являются двухфазными - (α + β), остальные (№ 2, 3, 4) - однофазными с β-структурой. В готовых изделиях материал № 2 - это α-латунь, остальные сплавы - двухфазные.