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行业知识

铸造铝青铜其他元素对其有什么影响?

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发表时间:2019-03-06 08:16作者:铸铜厂来源:青岛景顺诚金属汇编网址:http://www.
文章附图

铜合金铸造中,以铝是主合金化元素(铝含量在7%~11%的范围)的铜基合金,我们叫它铸造铝青铜。

铝溶于铜中的固溶体,具有较高的强度和良好的塑性;但只稳定地存在于565℃以上的温度,当温度降低至565℃时它会变得强度低,硬而脆。在实际铸造过程中,由于冷却速度不同而使有不同的情况;在较快的冷却速率(如对于薄壁铜铸件)条件下其铝网状分布的脆性相会导致铸造铝青铜塑性显著降低,即铸造铝青铜的“缓冷脆性”。

砂铸车间.jpg

为进一步改善铸造铝青铜的力学性能,仍不应忽视其他辅助强化元素及杂质元素的影响作用,主要如下:

(1)其他辅助强化元素的影响作用

铁 Fe有三方面作用,即细化晶粒、提高耐磨性和消除“缓冷脆性”。

锰  Mn有三方面作用,即固溶强化、提高耐蚀性和消除“缓冷脆性”。

镍  Ni对共析转化影响不大,铸造铝青铜中加入Ni的主要目的是提高耐蚀性能。Ni也能细化晶粒。Ni扩大铸造铝青铜的α相区,因此加入过量的Ni会减少β相,抵消Mn的效果,因此加Ni量一般不超过2%为宜,但是,铸造铝青铜中Ni含量较多时,却可通过热处理(淬火+回火)使合金强化。

(2)杂质元素的影响作用

锑  Sb能严重降低合金力学性能(特别是伸长率),使合金发脆,降低耐磨性,但对耐蚀性有好处。

硅  Si能提高流动性和高温抗氧化性,少量溶入固溶体,过量形成化合物,但能降低伸长率,提高硬度,使合金发脆,与铁共存时更有害。降低水密性、可焊性及切削加工性,对高锰铸青铝青铜特别有害,限制在0.05%以下。

磷  P能提高合金液流动性,增大吸气倾向,形成磷化物,降低塑性和强度,使合金发脆,降低耐蚀性,对高锰铝青铜特别有害,限在0.02%以下,提高硬度和可焊性。

锡  Sn能改善合金在液态下的氧化倾向,少量溶入固溶体,扩大β相,降低强度、伸长率及水密性,提高硬度、耐蚀性和防污能力,限制在0.5%以下。

锌  Zn能降低熔化温度,有除气作用,其溶入α固溶体,减少镍铝青铜中铁微粒的数量,降低合金的强度、伸长率、耐蚀性及耐磨性,提高硬度。

铅  Pb能降低合金液的气体饱和度,以游离状态存在,降低合金的塑性和韧性,影响铸件的表面质量,在2%以下时提高耐酸性,切削加工性及耐磨性能。

锰  Mn有脱氧作用,降低合金熔点,改善铸造工艺性能,抑制缓冷脆性,减小线收缩率,增大气体饱和度,缩小α相区,稳定β相,锰高时共析转变温度降到室温以下,抑制自行退火,提高塑性、韧性及高温和低温强度,提高耐蚀性能(特别是对海水)。

碳  C使铸件切削加工性能变坏。

镁  Mg能恶化合金的铸造性及水密性,降低强度、伸长率,提高硬度,使合金发脆。

在标准GB1176中,属于铸造铝青铜的有8-13-3铸造铝青铜、8-13-3-2铸造铝青铜、9-2铸造铝青铜、9-4-4-2铸造铝青铜、10-3铸造铝青铜、10-3-2铸造铝青铜等。

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