铜及铜合金资料.ppt

⑶铝的作用及铝黄铜 黄铜中加入少量铝能在合金表面形成坚固的氧化膜，提高合金对气体、溶液、高速海水的耐蚀性；铝的锌当量系数高，形成β相的趋势大，强化效果高，能显著提高合金的强度和硬度。铝含量增高时，将出现γ相，剧烈降低塑性，使合金的晶粒粗化。为了使合金能进行冷变形，铝含量应低于4％。含2％Al、20％Zn的铝黄铜，其热塑性最高。为了进一步提高铝黄铜的抗脱锌腐蚀能力，常加入0.05％As及0.01％Be或0.4％Sb及.0.01％Be。铝黄铜以HAl7—2用量最大，主要是制成高强、耐蚀的管材，广泛用做海船和发电站的冷凝器等。 铝黄铜的颜色随成分而变化，通过调整成分，可获得金黄色的铝黄铜，作为金粉涂料的代用品。 4.3 铜合金——黄铜 ⑷锰的作用及锰黄铜： 锰起固溶强化作用，少量的锰可提高黄铜的强度、硬度。锰黄铜能较好地承受热、冷压力加工。锰能显著升高黄铜在海水、氯化物和过热蒸汽中的耐蚀性。锰黄铜、特别是同时加有铝、锡或铁的锰黄铜广泛用于造船及军工等部门。 Cu-Zn-Mn系合金的颜色与含锰量有关，随Mn量的增加，其颜色逐靳由红变黄，由黄变白，含63.5％Cu，24.5％Zn，12％Mn的黄铜，具有良好的机械性能、工艺性能和耐蚀性，已部分地代含镍白铜应用于工业上。 4.3 铜合金——黄铜 组 别 代 号 主要化学成分, % 机械性能(变形) Cu 其它 ?b MPa ? % HB Pb黄铜 HPb 63-3 HPb 60-1 62.0~65.0 59.0~61.0 Pb 2.4~3.0 Pb 0.6~1.0 600 610 5 4 － － Sn黄铜 HSn 90-1 HSn 62-1 88.0~91.0 61.0~63.0 Sn 0.25~0.75 Sn 0.7~1.1 520 700 5 4 148 － Al黄铜 HAl 77-2 76.0~79.0 Al 1.8~2.6 650 12 170 Si黄铜 HSi 65-1.5-3 63.5~66.5 Si 1.0~2.0 Pb 2.5~3.5 600 8 160 Mn黄铜 Fe黄铜 HMn 58-2 HFe 59-1-1 57.0~60.0 57.0~60.0 Mn 1.0~1.2 Fe 0.6~1.2 700 700 10 10 175 160 Ni黄铜 HNi 65-5 64.0~67.0 Ni 5.0~6.5 700 4 － 4.3.2 青铜 除黄铜、白铜之外的铜合金统称青铜，它是Sn、Al、Be、Si、Mn、Cr、Cd、Zr、Ti等与铜组成的铜合金。 青铜分为锡青铜——其主要合金成分是锡，和无锡青铜（特殊青铜）——其主要合金成分没有锡，而是铝、铍等其它元素。 锡是少而贵的金属，采用价格便宜、性能更好的特殊青铜或特殊黄铜来代替它。 青铜按主添元素（如Sn、Al、Be等）分别命名为锡青铜、铝青铜、铍青铜等。并以“Q+主加元素符号+除铜外的成分数字组”表示。 QSn6.5-0.l： 6.5%Sn、0.1％P，余为铜的锡青铜 QAl10-3-1.5：10％A1、3％Fe、1.5％Mn，余为铜的铝青铜。 4.3 铜合金——青铜 锡青铜：最古老的铜合金。用于鼎、钟、武器、铜镜等。耐蚀、耐磨、弹性好和铸件体积收缩率小等。锡青铜有三大用途： ⑴用作高强、弹性材料，如作弹簧、弹片、弹性元件。 ⑵用作耐磨材料。如作滑动轴承的轴套、齿轮等耐磨零件。 ⑶铸件体积收缩小、耐蚀，用来制作艺术铸件，如铜像等。 二元锡青铜的组织 铜锡相图中有两个包晶反应和三个共析反应 δ相是γ相在520℃时的共析分解产物，这个相在350℃时分解成α+ε相。β相和γ相只在高温时才稳定。温度一降低，它们就立即分解，因此，在一般条件下它们实际上不可能出现。 δ相的分解进行得极慢，以致在含锡20％以下的合金中，ε相实际上不存在。锡青铜实际上只能存在以下的组织： ⑴铸造合金中的枝晶组织，这是因为这种合金的凝固间隔很宽。 ⑵低锡合金(QSn4-0.3和QSn4-3)，变形和退火后组织为α固溶体。 ⑶高锡合金，由α固溶体和共析体α+δ组成。 4.3 铜合金——青铜 4.3 铜合金——青铜 二元锡青铜的性能 ⑴铸造性能： 铜锡合金结晶温度间隔可达150～160℃，流动性差；锡在铜中扩散慢，熔点相差大，枝晶偏析严重，枝晶轴富铜，呈黑色；基底富锡，呈亮色。铸锭在进行压力加工前要进行均匀化退火，并经多次压力加工和退火后，才基本上消除枝晶偏析。 锡青铜凝固时不形成集中缩孔，只形成沿铸件断面均匀分布在枝晶间的分散缩孔，所以，铸件致密性差，在高压下容易渗漏