鋅當量系數復雜黃銅的組織,可根據黃銅中加入元素的“鋅當量系數”來推算。因為在銅鋅合金中加入少量其他合金元素,通常只是使Cu-Zn狀態圖中的α/(α+β)相區向左或向右移動。所以特殊黃銅的組織,通常相當于普通黃銅中增加或減少了鋅含量的組織。例如,在Cu-Zn合金中加入1%硅后的組織,即相當于在Cu-Zn合金中增加10%鋅的合金組織。所以硅的“鋅當量”為10。硅的“鋅當量系數” ,使Cu-Zn系中的α/(α+β)相界顯著移向銅側,即強烈縮小α相區。鎳的“鋅當量系數”為負值,即擴大α相區。
特殊黃銅中的α相及β相是多元復雜固溶體,其強化效果較大,而普通黃銅中的α及β相是簡單的Cu-Zn固溶體,其強化效果較低。雖然鋅當量相當,多元固溶體與簡單二元固溶體的性質是不一樣的。所以,少量多元強化是提高合金性能的一種途徑。
黃銅材料如果是由二種以上的元素組成的多種合金就稱為特殊黃銅。如由鉛、錫、錳、鎳、鐵、硅組成的銅合金。黃銅有較強的耐磨性能。特殊黃銅又叫特種黃銅,它強度高、硬度大、耐化學腐蝕性強。還有切削加工的機械性能也較突出。由黃銅所拉成的無縫銅管,質軟、耐磨性能強。黃銅無縫管可用于熱交換器和冷凝器、低溫管路、海底運輸管。制造板料、條材、棒材、管材,鑄造零件等。含銅在62%~68%,塑性強,制造耐壓設備等。
黃銅棒根據黃銅中所含合金元素種類的不同,黃銅分為普通黃銅和特殊黃銅兩種。壓力加工用的黃銅稱為變形黃銅。
材質:H59、H63、H65、H68、H70、H80、H85、H90、H96、T1、T2、C1100、C5111、C5101、C5191、C5210、TU1、TP1、TP2、TAg0.08、TAg0.1、C1100、C1020、C1201、C1220、C1271、C2100、C2200、C2300、C2400、C2600、C2680、C2700、C2720、C2800、C2801、C3600、C3602、C3603、C3604等。 規格:厚度:1.0-200mm,寬度:305-600mm。 硬度:O、1/2H、3/4H、H、EH、SH等。
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(1)普通黃銅的室溫組織 普通黃銅是銅鋅二元合金,其含鋅量變化范圍較大,因此其室溫組織也有很大不同。根據Cu-Zn二元狀態圖,黃銅的室溫組織有三種:含鋅量在35%以下的黃銅,室溫下的顯組織由單相的α固溶體組成,稱為α黃銅;含鋅量在36%~46%范圍內的黃銅,室溫下的顯組織由(α+β)兩相組成,稱為(α+β)黃銅(兩相黃銅);黃銅棒含鋅量超過46%~50%的黃銅,室溫下的顯組織僅由β相組成,稱為β黃銅。
(2)壓力加工性能
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易出現中溫脆性,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,熱加工時溫度應高于700℃。單相α黃銅中溫脆性區產生的原因主要是在Cu-Zn合金系α相區內存在著Cu3Zn和Cu9Zn兩個有序化合物,在中低溫加熱時發生有序轉變,使合金變脆;另外,合金中存在量的鉛、鉍有害雜質與銅形成低熔點共晶薄膜分布在晶界上,熱加工時產生晶間破裂。實踐表明,加入量的鈰可以有效地中溫脆性。
銅棒的縱軋,即金屬在彼此平行且旋轉方向相反的壓輥間經過,使其發生塑性變形,其間長度的增加為顯著,這正是我們所需要的。因而,縱軋在銅及銅合金棒材的加工中得到廣泛的使用。而斜軋、橫軋不適合黃銅棒的軋制。
依據軋件的溫度狀況,軋制又可分為熱軋和冷軋。黃銅棒、線材大豆可以選用熱軋。熱軋不光可以充分利用銅以及銅合金材料的塑性,使其加工進程具有大的加工量,而在熱軋進程中,鑄造安排中的縮孔、疏松、氣泡等缺點得到壓實和彌合,能有效地提高組織的均勻性,增加金屬的強度和耐性。同時在熱態條件下,可改善銅合金軋制變形后內部的應力狀況。
冷軋的使用僅僅局限于具有較好的低溫塑性的銅合金材料,比方純銅棒等,還有一些對精度要求較高的棒材。
黃銅棒軋制的進程是一個塑性變形的進程,與其他加工方法相比,具有出產效率高、本錢低等特點。
塑性變形時,變形體內質點間或部分區域間的相對移動,以及變形工具與變形金屬之間的相對應的位移,稱為金屬活動。金屬活動越均勻,影響金屬活動的要素有變形金屬與工具接觸面上的沖突,工具與變形金屬之間的相互作用,柸料化學成分、安排和溫度等。