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鑄造鋁青銅其他元素對其有什么影響?

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發表時間:2019-03-06 08:16作者:鑄銅廠來源:青島景順誠金屬匯編網址:http://www.arhiohdb.icu
文章附圖

銅合金鑄造中,以鋁是主合金化元素(鋁含量在7%~11%的范圍)的銅基合金,我們叫它鑄造鋁青銅。

鋁溶于銅中的固溶體,具有較高的強度和良好的塑性;但只穩定地存在于565℃以上的溫度,當溫度降低至565℃時它會變得強度低,硬而脆。在實際鑄造過程中,由于冷卻速度不同而使有不同的情況;在較快的冷卻速率(如對于薄壁銅鑄件)條件下其鋁網狀分布的脆性相會導致鑄造鋁青銅塑性顯著降低,即鑄造鋁青銅的“緩冷脆性”。

砂鑄車間.jpg

為進一步改善鑄造鋁青銅的力學性能,仍不應忽視其他輔助強化元素及雜質元素的影響作用,主要如下:

(1)其他輔助強化元素的影響作用

鐵 Fe有三方面作用,即細化晶粒、提高耐磨性和消除“緩冷脆性”。

錳  Mn有三方面作用,即固溶強化、提高耐蝕性和消除“緩冷脆性”。

鎳  Ni對共析轉化影響不大,鑄造鋁青銅中加入Ni的主要目的是提高耐蝕性能。Ni也能細化晶粒。Ni擴大鑄造鋁青銅的α相區,因此加入過量的Ni會減少β相,抵消Mn的效果,因此加Ni量一般不超過2%為宜,但是,鑄造鋁青銅中Ni含量較多時,卻可通過熱處理(淬火+回火)使合金強化。

(2)雜質元素的影響作用

銻  Sb能嚴重降低合金力學性能(特別是伸長率),使合金發脆,降低耐磨性,但對耐蝕性有好處。

硅  Si能提高流動性和高溫抗氧化性,少量溶入固溶體,過量形成化合物,但能降低伸長率,提高硬度,使合金發脆,與鐵共存時更有害。降低水密性、可焊性及切削加工性,對高錳鑄青鋁青銅特別有害,限制在0.05%以下。

磷  P能提高合金液流動性,增大吸氣傾向,形成磷化物,降低塑性和強度,使合金發脆,降低耐蝕性,對高錳鋁青銅特別有害,限在0.02%以下,提高硬度和可焊性。

錫  Sn能改善合金在液態下的氧化傾向,少量溶入固溶體,擴大β相,降低強度、伸長率及水密性,提高硬度、耐蝕性和防污能力,限制在0.5%以下。

鋅  Zn能降低熔化溫度,有除氣作用,其溶入α固溶體,減少鎳鋁青銅中鐵微粒的數量,降低合金的強度、伸長率、耐蝕性及耐磨性,提高硬度。

鉛  Pb能降低合金液的氣體飽和度,以游離狀態存在,降低合金的塑性和韌性,影響鑄件的表面質量,在2%以下時提高耐酸性,切削加工性及耐磨性能。

錳  Mn有脫氧作用,降低合金熔點,改善鑄造工藝性能,抑制緩冷脆性,減小線收縮率,增大氣體飽和度,縮小α相區,穩定β相,錳高時共析轉變溫度降到室溫以下,抑制自行退火,提高塑性、韌性及高溫和低溫強度,提高耐蝕性能(特別是對海水)。

碳  C使鑄件切削加工性能變壞。

鎂  Mg能惡化合金的鑄造性及水密性,降低強度、伸長率,提高硬度,使合金發脆。

在標準GB1176中,屬于鑄造鋁青銅的有8-13-3鑄造鋁青銅、8-13-3-2鑄造鋁青銅、9-2鑄造鋁青銅、9-4-4-2鑄造鋁青銅、10-3鑄造鋁青銅、10-3-2鑄造鋁青銅等。

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