α單相黃銅(從H96至H65)具有良好的塑性,能承受冷熱加工,但α單相黃銅在鍛造等熱加工時(shí)易出現(xiàn)中溫脆性,其具體溫度范圍隨含Zn量不同而有所變化,黃銅棒一般在200~700℃之間。因此,熱加工時(shí)溫度應(yīng)高于700℃。單相α黃銅中溫脆性區(qū)產(chǎn)生的原因主要是在Cu-Zn合金系α相區(qū)內(nèi)存在著Cu3Zn和Cu9Zn兩個(gè)有序化合物,在中低溫加熱時(shí)發(fā)生有序轉(zhuǎn)變,使合金變脆;另外,合金中存在量的鉛、鉍有害雜質(zhì)與銅形成低熔點(diǎn)共晶薄膜分布在晶界上,熱加工時(shí)產(chǎn)生晶間破裂。實(shí)踐表明,加入量的鈰可以有效地中溫脆性。
兩相黃銅(從H63至H59),黃銅棒合金組織中除了具有塑性良好的α相外,還出現(xiàn)了由電子化合物CuZn為基的β固溶體。β相在高溫下具有很高的塑性,而低溫下的β′相(有序固溶體)性質(zhì)硬脆。故(α+β)黃銅應(yīng)在熱態(tài)下進(jìn)行鍛造。含鋅量大于46%~50%的β黃銅因性能硬脆,不能進(jìn)行壓力加工。
(3)力學(xué)性能 黃銅中由于含鋅量不同,黃銅棒機(jī)械性能也不一樣。對(duì)于α黃銅,隨著含鋅量的增多,σb和δ均不斷增高。對(duì)于(α+β)黃銅,當(dāng)含鋅量增加到約為45%之前,室溫強(qiáng)度不斷提高。若再進(jìn)一步增加含鋅量,則由于合金組織中出現(xiàn)了脆性更大的r相(以Cu5Zn8化合物為基的固溶體),強(qiáng)度急劇降低。(α+β)黃銅的室溫塑性則始終隨含鋅量的增加而降低。所以含鋅量超過45%的銅鋅合金無實(shí)用價(jià)值。
(3)銅基耐磨合金組織中均存在軟相和硬相,因此在合金化時(shí)必須確保所加人的元素除固溶于銅棒之外,還應(yīng)該有硬相析出,銅棒合金中典型的硬相有Ni3Si 、FeALSi 化合物等。近年來開發(fā)的汽車同步器齒輪合金中a 相為軟相,負(fù)相為硬相,a 相不宜大于10 %。
(4)固態(tài)有多晶轉(zhuǎn)變的銅棒合金具有阻尼性能,如Cu 一Mn 系合金,固態(tài)下有熱彈性馬氏體轉(zhuǎn)變過程的合金具有記憶性能,如Cu 一Zn 一Al 、Cu 一Al 一Mn 系合金。
(5)銅棒的顏色可以通過加人合金元素的辦法來改變,比如加人鋅、鋁、錫、鎳等元素,隨著含量的變化,顏色也發(fā)生紅一青一黃一白的變化,合理地控制含量會(huì)獲得仿金材料和仿銀合金。
(6)銅棒及合金的合金化所選擇的元素應(yīng)該是常用、廉價(jià)和無污染的,所加元素應(yīng)該本著多元少量的原則,合金原料能夠綜合利用,合金應(yīng)具有優(yōu)良的工藝性能,適于加工成各種成品和半成品。
空心黃銅棒是有色金屬加工棒材的一種,具有較好的加工性能,高導(dǎo)電性能。主要分為黃銅棒(銅鋅合金,較便宜),紫銅棒(較高的銅含量)。
空心黃銅棒是用銅及鋅的合金制造成的棒狀物體,因色黃而得名。銅含量56%~68%的黃銅,其熔點(diǎn)為度。黃銅的機(jī)械性能和耐磨性能都很好,可用于制造精密儀器、船舶的零件、槍炮的彈殼等。含鋅量不同,也會(huì)有不同的顏色,如含鋅量為18%-20%會(huì)呈紅黃色,而含鋅量為20%-30%就會(huì)呈棕黃色。另外黃銅敲起來聲音獨(dú)特,因此東方的鑼、鈸、鈴、號(hào)等樂器,還有西方的銅管樂器都是用黃銅制作的。
錫青銅是鑄造收縮率小的有色金屬合金,用來生產(chǎn)形狀復(fù)雜、輪廓清晰、氣密性要求不高的鑄件,錫青銅在大氣、海水、淡水和蒸汽中十分耐蝕,廣泛用于蒸汽鍋爐和海船零件。含磷錫青銅具有良好的力學(xué)性能,可用作高精密工作母機(jī)的耐磨零件和彈性零件。
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