工程材料学第7章-有色金属及其合金讲解.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * a.铅黄铜 铅改善切削加工性能，提高耐磨性，对强度影响不大，略微降低塑性.压力加工铅黄铜主要用于要求良好切削性能及耐磨性能的零件(如钟表零件等)，铸造铅黄铜可制作铀瓦和衬套. b.锡黄铜 锡显著提高黄铜在海洋大大气和海水中的抗蚀性，并使强度有所提高.压力加工锡黄铜广泛用于制造海船零件. c.铝黄铜 铝提高黄铜的强度和硬度(但使塑件降低)，改善在大气中的抗蚀性.铝黄铜可制作海船零件及其它机器的耐蚀零件.铝黄铜中加入适量的镍、锰、铁后，还可得到高强度、高耐蚀性的复杂黄铜，用于制造大型蜗杆，海船用螺旋浆等重要零件. d.硅黄铜 硅显著提高黄铜的机械性能、耐磨性和耐蚀性.硅黄铜具有良好的铸造性能，并能进行焊接和切削加工.主要用于制造船舶及化工机械零件. e.锰黄铜 锰提高黄铜的强度但不降低塑性，也能提高在海水及过热蒸气中 的抗蚀性.锰黄铜常用于制造海船零件及轴承等耐磨件. f.铁黄铜 黄铜中加入铁，同时加入少量锰，可提高再结晶温度和细化晶粒，改善机械性能，使其具有高的韧性和耐磨性，并在大气和海水中有优良的抗蚀性，因而可制造受摩擦及海水腐蚀的零件. g. 镍黄铜 镍提高黄铜的再结晶温室并细化其晶敞，改善机械性能和抗蚀性.降低应力腐蚀开型倾向.镍黄铜的热加工性能良好，在造船和电机制造工业中广泛应用. 部分复杂黄铜加工产品的牌号、成分、机械性能及用途 2．青铜 青铜：青铜原指铜锡合金，但工业上都习惯称含铝、硅、铅、铍、锰等的铜基合金为青铜，所以青铜实际上包括有锡青铜、铝青铜、铍青铜，等等.青铜也可分为压力加工青铜和铸造青铜两类. 青铜工艺品 编号方法：Q+主加元素符号+主加元素含量+其它元素含量。“Q”为“青铜”.例如，QSn4-3表尔含4％Sn.3%Zn，其余为Cu的锡青铜.铸造青铜是在编外前加“Z”字. 部分青铜加工产品的牌号、成分、机械性能及用途 (1)锡青铜 以锡为主要合金元素的铜基合金称锡青铜.Cu-Sn合金相图. ?α相是锡溶于铜中的固溶体，具有面心立方晶格，塑性良好，容易冷、热变形. ? β相是以电子化合物Cu5Sn为基的固溶体，具有体心立方品格，在高温下塑性很好，可热变形.β相在586℃度发生共析分解，形成(α+γ)共析体. ? γ是一电子化合物Cu3Sn为基的固溶体，在520℃发生共析分解，形成(α+δ)共析体. ? δ相是以电子化合物Cu31Sn8为基的固溶体，具有复杂立方晶格.在350℃，δ相发生共析反应，转变为〔α+ε〕共析体.但在实际生产条件下，δ相的分解极困难，一般得不到(α+ε)共析体，只能得到(α+δ)共析体.δ相极硬和脆，不能塑性变形，因此含较多δ相的铜锡合金在室温下进行冷变形是非常困难的 锡原子在铜中的扩散比较困难，生产条件下的铜锡合金的组织，与平衡状态的相差很远.在一般铸造状态下，只有含低于5~6%Sn的锡青铜能获得a单相组织。大于5~6％Sn时，组织中出现(α+δ)共析体.铜锡合金的结晶温度范围较大，α相常呈枝晶状，并发生枝晶偏析. 锡(Sn) 对铸态时机械性能的影响锡含量较少时，锡含量的增加使强度和塑性增大.锡含量大于6-7％后，合金中出现硬脆的δ相，塑性急剧下降，但强度继续增高.当含量大于20％后，大量的δ相使强度显著下降，合金变得很硬而脆，无使用价值.工业中使用的锡青铜，锡含量大多在3-14％之间.锡含量小于5％的锡青铜适于冷加工使用；锡含过为5-7％的锡青铜适于热加工；锡含量大干10％的锡青铜适于铸造。 锡青铜的铸造收缩率很小，可铸造形状复杂的零件.但铸件易生成分散缩孔，使密度降低，在高压下容易渗漏. 锡青铜在大气、海水、淡水以及蒸气中的抗蚀性比纯铜和黄铜好，但在盐酸、硫酸和氨水中的抗蚀性较差. 锡青铜中加入少量铅，可提高耐磨性和切削加工性能. 加入磷可提高弹性极限、疲劳极限及耐磨性. 加入锌可缩小结晶温度范围，改善铸造性能. 锡青铜在造船、化工、机械、仪表等工业中广泛应用，主要制造轴承、轴套等耐磨零件和弹簧等弹性元件，以及抗蚀、抗磁零件等. (2)铝青铜 以铝为主要合金元素的铜合金称铝青铜.Cu-Al合金相图见图.α相是铝在铜中的固溶体，具有面心立方晶格，强度较高，塑性良好，可以进行冷、热变形.β相是以电子化合物Cu3Al为基的固溶体，为体心立方晶格，在565℃度时发生共析反应； β—(α+γ2),γ2相是以电子化合物Cu9Al4为基的固溶体，为复杂立正方晶格