Lead (Pb) is frequently used as an alloying element in brass to enhance machinability and castability. However, this element poses a significant risk to human health and the environment. The 2021 revision of the Drinking Water Directive imposed stricter limits on Pb content in brass, encouraging the development of lead-free brass. Several studies have identified tin (Sn) as a potential substitute for Pb in brass. This master’s thesis examines the thermodynamic description of the Cu-Zn-Sn ternary system, using the Swerim Cu database. The investigation involved casting five alloys in the Cu-rich corner, followed by heat treatment at 550 oC until homogenized, and quenching, after which the samples were analyzed to determine the bcc and fcc phase composition. The results were used to confirm the thermodynamic description, and the ternary parameters of the fcc and bcc phases were optimized to match the experimental results. After the optimization, a significant enhancement is achieved in the description of the Cu-Zn-Sn ternary system, which better fits the experimental data. / Bly (Pb) används ofta som ett legeringselement i mässing för att förbättra bearbetbarheten och gjutbarheten. Detta element utgör dock en betydande risk för människors hälsa och miljön. 2021 års översyn av dricksvattendirektivet införde strängare gränser för Pb-halten i mässing, vilket uppmuntrade utvecklingen av blyfri mässing. Flera studier har identifierat tenn (Sn) som ett potentiellt substitut för Pb i mässing. Denna masteruppsats undersöker den termodynamiska beskrivningen av det ternära Cu-Zn-Sn-systemet med hjälp av Swerim Cu-databasen. Undersökningen innefattade gjutning av fem legeringar i det Cu-rika hörnet, följt av värmebehandling vid 550 oC tills de homogeniserades, och härdning, varefter proverna analyserades för att bestämma bcc- och fcc-fassammansättningen. Resultaten användes för att bekräfta den termodynamiska beskrivningen, och de ternära parametrarna för faserna fcc och bcc optimerades för att matcha experiment resultaten. Efter optimeringen uppnås en betydande förbättring av beskrivningen av det ternära Cu-Zn-Sn-systemet, vilket bättre passar experimentdata.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-329962 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Radogna, Caterina |
| Publisher | KTH, Materialvetenskap |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2023:425 |
Page generated in 0.0032 seconds