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行业知识

铸造铅青铜其他元素对其有什么影响?

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发表时间:2019-03-05 08:18作者:青岛铸铜厂来源:青岛景顺诚金属汇编网址:http://www.
文章附图

铸造铜合金中,以铅是主合金化元素(铅含量在8%~33%的范围)的铜基合金,青岛铸铜厂称之为铸造铅青铜。

为了使铸造铅青铜具有良好的性能,必须使合金具有在Cu相周界上均匀分布细小的Pb相组织,由于液相(L1.L2)与α相共存的温度间隔(自淮相线温度至326℃)很宽,同时由于α与富Pb液相L2之间密度相差很大,青岛铸铜厂认为故在合金凝固过程中有较大的密度偏析倾向。

铜铸造

在比较缓慢的冷却条件下,合金会产生严重的密度偏析和Pb相的聚集和球状化,这样就破坏了合金的性能,因此必须设法加大合金在凝固过程中的冷却速度,以使Pb相成为细小的在α基体上均匀分布的组织,除采用金属型或水冷金属型方法来铸造铅青铜铸件外,青岛铸铜厂认为也不应忽视其他辅助强化元素及杂质的影响作用,主要如下:

(1)其他辅助强化元素的影响作用

在Cu-Pb二元合金系中,由于基体是纯铜,强度低,故铸件在外力作用下易发生变形,为了提高其强度可加入某些合金凝固过程中能先期形成结晶骨架的合金元素如锡、锌等。

锡和锌固溶于铜中,形成α固溶体,这样形成的铸造铅青铜具有α+Pb组织,Pb仍以独立质点存在于基体之中,因而使基体强度提高。

Cu-Pb二元合金系中加入易,一方面提高基体的强度,另一方使Pb的分布均匀和颗粒变细,但锡含量过高时,合金的硬度增加,会使轴承的跑合性变坏,故铸造铅青铜的锡含量一般控制在10%以下。

根据对铸造铅青铜使用性能、铅相对数量及对α基体强度的要求,铸造铅青铜有不同的Pb含量和Sn(Zn)含量。

(2)杂质元素的影响作用

在铸造铅青铜中常含有铁、铝、锑、硅、磷、硫、砷、铋、镍、锡、锌、锰等杂质元素,其影响作用如下:

铁  为有害杂质,降低合金力学性能和耐磨性能。

铝  降低合金力学性能和耐磨性能。

锑  在铸造铅青铜中加入0.1%,显著减轻铅的偏析。

硅  具有使铅均匀分布的作用。

硫  有效地防止铅的偏析,但含量倾控制在0.05%以下。

镍  大大降低铅的比重偏析。

锡  减轻铅的偏析,提高合金的强度,硬度及伸长率,降低轴承的跑合性。

锰  减少铅的密度偏析(其效果接近锡),具有脱氧作用,改善合金质量。

在标准GB1176中,铸造铅青铜牌号有10-10铸造铅青铜、15-8铸造铅青铜、17-4-4铸造铅青铜、20-5铸造铅青铜、30铸造铅青铜等。

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