Silikontombak

Kiseltombak ( tyska : Siliziumtombak ) är en legering gjord av koppar (80%), zink (16%) och kisel (4%).

Generella egenskaper

Kiselhalten leder till en förstärkning av metallmatrisen. Utseendet liknar vanlig mässing . Silicon tombac har goda friktionsbärande egenskaper och är korrosionsbeständig men är inte resistent mot ammoniakatmosfär . Hållfasthetsegenskaperna bibehålls till stor del vid applikationstemperaturer upp till 200 °C. Det är en speciell legering när det gäller kombinationen av gjutprocess och gjuttemperatur. I de flesta fall tillverkas delar gjorda av silikontombak genom högtrycksgjutningsprocessen, som normalt är specialiserad på metaller med relativt låga smälttemperaturer. Men i det här fallet ligger temperatursmältningsintervallet för silikontombak i området 950 till 1000 °C , vilket är relativt högt för gjutning i permanenta formar. Fördelen är produktiviteten i denna högautomatiserade gjutprocess. Nackdelen är temperaturspänningen på ytan av den permanenta formen, så att livslängden för dessa formar är begränsad.

Jämförelse med investeringar i gjutna ståldelar

Högtrycksgjuten silikontombak används ofta som ett alternativ för investeringsgjutna ståldelar, eftersom den mekaniska hållfastheten är jämförbar (500 MPa ), men produktionsprocessen är effektivare. Det kan hittas en brytpunkt när man jämför båda processerna, medan fördelarna med högtryckspressgjutning regelbundet dominerar vid höga antal enheter (till exempel större än 5000 enheter) att producera. Denna legering har enastående gjutegenskaper och goda hållfasthetsegenskaper, vilket krävs för pressgjutningsprocessen. Det väljs ofta för små till medelstora delar vad gäller gjutmetallvolym. För stora delar tillämpas ofta investeringsgjutning av stål på grund av den lägre materialkostnaden.

Metallurgiska aspekter

Kiselhalten begränsar lösligheten av zink i koppar i α-fasen. I den givna legeringen tillsätts den maximala mängden kisel vid en mycket hög zinkhalt. Konsekvensen är att a-fas kristalliserade kisel övermättade när det gäller höga kylningshastigheter av legeringen. Som ett resultat sönderfaller inte den fasta a-lösningen, vilket leder till de beskrivna höga mekaniska egenskaperna.

•   E. Paul DeGarmo, JT Black, Ronald A. Kohser: DeGarmos material och processer vid tillverkning. 10 Auflage. John Wiley & Sons, 2007, ISBN 978-0470-05512-0 (avsnitt: koppar-zinklegeringar).