postgraduate student of Chair “Nanotechnologies, Materials Science and Mechanics”
аспирант кафедры «Нанотехнологии, материаловедение и механика»
PhD (Engineering), assistant professor of Chair “Nanotechnologies, Materials Science and Mechanics”
кандидат технических наук, доцент кафедры «Нанотехнологии, материаловедение и механика»
Phosphorus in brass can have both a positive effect, such as improving mechanical properties, increasing corrosion resistance and machinability, and a negative effect, such as adversely affecting weldability and causing cracking. The study of the role of phosphorus in the processes of brass structure formation is of practical relevance, since it helps optimise the properties of the material, reduce the risk of defects, improve treatment processes and control properties and quality. The work covers the study of the role of phosphorus in brass, the need to control its content during production by limiting the share of secondary use. The study revealed the possibility of a positive effect of modifying copper alloys with phosphorus in order to improve performance properties, as well as the prospects of using phosphorus as a safe replacement for lead in brass. The authors assessed the content and distribution of phosphorus impurity at a concentration of 0.005 % in a brass sample of the CuZn32Mn3Al2FeNi grade, studied the nature of its interaction with other components of the alloy and the changes occurring at different temperatures of heat treatment. It has been found that phosphorus actively participates in diffusion processes and forms phosphides in both defective and defect-free blanks. When heated to the hot deformation temperature range, phosphorus redistribution occurs, phosphide locally dissolves, and metastable inclusions form. Due to differences in the concentration of elements in areas adjacent to the phosphide, the brass structure changes leading to the formation of areas different from the matrix β-phase. Manganese phosphide in brass can improve its mechanical properties and cutting ability, but an excess of this compound can lead to problems with strength, crack resistance, and moulding.
Фосфор в латуни может оказывать как положительное влияние – улучшать механические свойства, повышать коррозионную стойкость и обрабатываемость, так и отрицательное – негативно сказываться на свариваемости и приводить к растрескиванию. Исследование роли фосфора в процессах структурообразования латуни имеет практическую актуальность, поскольку способствует оптимизации свойств материала, снижению возможности появления дефектов, улучшению процессов обработки и контролю свойств и качества. Работа посвящена исследованию роли фосфора в латуни, необходимости контроля его содержания при производстве путем ограничения доли вторичного использования. Выявлена возможность положительного влияния модификации медных сплавов фосфором с целью улучшения эксплуатационных свойств, а также перспектива использования фосфора в качестве безопасной замены свинца в латуни. Проведена оценка содержания и распределения примеси фосфора в концентрации 0,005 % в латунном образце марки ЛМцАЖН 59-3,5-2,3-0,5-0,3, изучены характер его взаимодействия с другими компонентами сплава и изменения, происходящие при различных температурах термической обработки. Установлено, что фосфор активно участвует в диффузионных процессах и образует фосфиды как в дефектных, так и в бездефектных заготовках. При нагреве в области температур горячей деформации происходит перераспределение фосфора, локальное растворение фосфида и образование метастабильных включений. Из-за различий в концентрации элементов в областях, прилегающих к фосфиду, происходит изменение структуры латуни, что приводит к образованию участков, отличных от матричной β-фазы. Фосфид марганца в латуни может улучшить ее механические свойства и обрабатываемость резанием, но избыток этого соединения может привести к проблемам с прочностью, трещиностойкостью и формованием.