金屬材料學(xué)09

1、11 1 工業(yè)純銅工業(yè)純銅 又稱又稱紫銅紫銅，分，分含氧銅含氧銅和和無氧銅無氧銅兩類。兩類。一、性能一、性能 導(dǎo)電性導(dǎo)電性和和導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性僅次于僅次于Ag； 冷變形冷變形對導(dǎo)電性影響不大，對導(dǎo)電性影響不大，非金屬夾雜物非金屬夾雜物對導(dǎo)電性對導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性影響小，和導(dǎo)熱性影響小，P、Si、Fe等雜質(zhì)會降低等雜質(zhì)會降低導(dǎo)電性導(dǎo)電性和和導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性； 在大氣、淡水、海水等許多介質(zhì)中都有在大氣、淡水、海水等許多介質(zhì)中都有耐蝕性耐蝕性；無無磁性磁性；塑性塑性好。好。 銅及其合金銅及其合金二、雜質(zhì)對塑性的影響二、雜質(zhì)對塑性的影響 Bi和和Pb與與Cu形成富形成富Bi或或Pb的的低熔點共晶低熔點共晶，共晶溫

2、，共晶溫度相應(yīng)為度相應(yīng)為270和和326，在，在晶界晶界形成液膜，造成銅形成液膜，造成銅的的熱脆熱脆。 微量微量Bi和和Pb在在Cu的的晶界偏聚晶界偏聚，弱化晶界原子的結(jié)合，弱化晶界原子的結(jié)合，產(chǎn)生產(chǎn)生晶界脆化晶界脆化。 含氧銅含氧銅在還原性氣氛中退火，在還原性氣氛中退火，H滲入與滲入與O作用生成作用生成水蒸汽，造成很高的內(nèi)壓力，引起水蒸汽，造成很高的內(nèi)壓力，引起微裂紋微裂紋。三、應(yīng)用三、應(yīng)用 無氧銅無氧銅（O0.01%），以），以TU1、TU2表示，用做表示，用做電電真空器件真空器件； 磷脫氧銅磷脫氧銅（TUP）用做焊接銅材，制作）用做焊接銅材，制作熱交換器、熱交換器、排水管、冷凝管排水管、

3、冷凝管等；等； 錳脫氧銅錳脫氧銅（TUMn）用做）用做電真空器件電真空器件； T1-T4為為純銅純銅，含有一定氧。，含有一定氧。T1、T2的的氧含量低氧含量低，用于用于導(dǎo)電合金導(dǎo)電合金；T3、T4含氧量較高含氧量較高，O0.1%，一，一般用做般用做銅材銅材。2 2 黃銅黃銅 Cu-Zn合金，稱為黃銅，工業(yè)用黃銅合金，稱為黃銅，工業(yè)用黃銅32%Zn，出現(xiàn)，出現(xiàn) 脆性相脆性相。 變形及退火后的性能與變形及退火后的性能與Zn量的關(guān)系與鑄態(tài)相似，但量的關(guān)系與鑄態(tài)相似，但由于成分均勻和晶粒細化，由于成分均勻和晶粒細化，其其強度強度和和塑性塑性比鑄態(tài)高。比鑄態(tài)高。 黃銅有極好的塑性，能承黃銅有極好的塑性，

4、能承受受冷、熱塑性變形冷、熱塑性變形，但在，但在200-700存在低塑性區(qū)，存在低塑性區(qū)，稱稱中溫脆性中溫脆性。 原因原因：存在：存在Cu9Zn和和Cu3Zn有序固溶體，在中有序固溶體，在中溫時發(fā)生原子溫時發(fā)生原子有序化有序化；含；含有微量有微量Bi、Sb、Pb等雜質(zhì)等雜質(zhì)引起的引起的晶界脆性晶界脆性。加入。加入RE可改善塑性。可改善塑性。0.15%Ce0.05%Ce 黃銅有良好的黃銅有良好的鑄造性能鑄造性能和和耐腐蝕耐腐蝕性能。性能。 經(jīng)冷變形后放置時，可發(fā)生自動破裂，又稱經(jīng)冷變形后放置時，可發(fā)生自動破裂，又稱“季裂季裂”。由由應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕造成。造成。 Zn高于高于25%的黃銅，的黃銅，

5、H70、H68、H62對此更敏感。對此更敏感。加入少量加入少量Si（1.0-1.5%）、微量）、微量As（0.02-0.06%）或或Mg（0.1%）可減小自行開裂。）可減小自行開裂。應(yīng)用應(yīng)用： H96、H90、H80有良好的有良好的導(dǎo)電導(dǎo)電、導(dǎo)熱導(dǎo)熱和和耐蝕性耐蝕性，有，有合適的合適的強度強度和和塑性塑性，大量用于，大量用于冷凝器冷凝器和和散熱器散熱器。 H70、H68強度強度較高、較高、塑性塑性特別好，用于特別好，用于深沖深沖或或深深拉拉制造復(fù)雜的零件，如制造復(fù)雜的零件，如散熱器外殼散熱器外殼、導(dǎo)管導(dǎo)管、波紋管波紋管以及以及槍彈槍彈和和炮彈殼體炮彈殼體。 H62、H59可經(jīng)受高溫加工。可經(jīng)受

6、高溫加工。強度高強度高、塑性較好塑性較好，制造制造銷釘銷釘、螺帽螺帽等。等。三、特殊黃銅三、特殊黃銅常用常用合金元素合金元素：Si、Al、Pb、Sn、Mn、Fe和和Ni合金元素使溶解度曲線移動，引入合金元素使溶解度曲線移動，引入“鋅當(dāng)量鋅當(dāng)量”K，即，即1%的合金元素相當(dāng)于的合金元素相當(dāng)于K%的的Zn，K2%Al使使塑性、韌性塑性、韌性下降；下降； HAl85-0.5，色澤金黃，耐蝕性極高，可做裝飾材料；，色澤金黃，耐蝕性極高，可做裝飾材料； 焊接焊接困難，有高的困難，有高的應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕破裂傾向，需破裂傾向，需低溫退火低溫退火充分消除應(yīng)力。充分消除應(yīng)力。三、特殊黃銅三、特殊黃銅3 3、鎳黃

7、銅、鎳黃銅 黃銅中，黃銅中，Ni是是擴大擴大 相區(qū)的元素相區(qū)的元素，使雙相黃銅轉(zhuǎn)變，使雙相黃銅轉(zhuǎn)變?yōu)闉閱蜗帱S銅單相黃銅； 提高黃銅的提高黃銅的強度強度、硬度、韌性、耐蝕性硬度、韌性、耐蝕性和和耐磨性耐磨性； 適合于適合于冷、熱加工冷、熱加工，具有，具有小小的的應(yīng)力腐蝕破裂傾向應(yīng)力腐蝕破裂傾向。三、特殊黃銅三、特殊黃銅4 4、硅黃銅、硅黃銅 在普通黃銅基礎(chǔ)上，加入在普通黃銅基礎(chǔ)上，加入1.54.0%Si； 顯著提高黃銅在大氣、海水中的顯著提高黃銅在大氣、海水中的耐蝕性耐蝕性和和抗應(yīng)力腐抗應(yīng)力腐蝕破裂能力蝕破裂能力，具有較高的，具有較高的力學(xué)性能力學(xué)性能； 改善黃銅的改善黃銅的鑄造性能鑄造性能；

8、能與鋼鐵能與鋼鐵焊接焊接； 適合于適合于冷、熱加工冷、熱加工或或壓鑄壓鑄，有優(yōu)良的熱軋、擠壓和，有優(yōu)良的熱軋、擠壓和鍛造性能鍛造性能。三、特殊黃銅三、特殊黃銅5 5、鉛黃銅、鉛黃銅 分分單相單相 鉛黃銅鉛黃銅和和雙相雙相 + + 鉛黃銅鉛黃銅； Pb在在 相中的相中的溶解度很小溶解度很小，0.03%，單相，單相 鉛黃銅鉛黃銅中，中，Pb作為作為金屬夾雜物金屬夾雜物分布在分布在 黃銅枝晶間，引起黃銅枝晶間，引起熱脆熱脆，但在雙相，但在雙相 + 鉛黃銅中，由于凝固時先形成鉛黃銅中，由于凝固時先形成 相，相，Pb顆粒轉(zhuǎn)移至晶內(nèi)，熱脆危害性減輕；顆粒轉(zhuǎn)移至晶內(nèi)，熱脆危害性減輕； 鉛黃銅有足夠高的鉛黃銅

9、有足夠高的強度強度、耐磨性耐磨性和和耐蝕性耐蝕性，以及，以及良好的良好的切削性能切削性能，適用于冷變形和切削加工。，適用于冷變形和切削加工。三、特殊黃銅三、特殊黃銅6 6、錳黃銅、錳黃銅 在普通黃銅基礎(chǔ)上，加入在普通黃銅基礎(chǔ)上，加入14%Mn； Mn有有細化晶粒細化晶粒的作用；的作用； 提高黃銅的提高黃銅的強度強度、硬度硬度和在海水及熱蒸汽中的和在海水及熱蒸汽中的耐蝕耐蝕性性； 具有良好的具有良好的冷、熱加工性能冷、熱加工性能； 含含F(xiàn)e或或Al的錳黃銅可用于制造的錳黃銅可用于制造螺旋槳螺旋槳。三、特殊黃銅三、特殊黃銅7 7、鐵黃銅、鐵黃銅 在普通黃銅基礎(chǔ)上，加入在普通黃銅基礎(chǔ)上，加入1%Fe

10、； 微量微量Fe有有細化鑄造組織細化鑄造組織的作用，抑制退火時的晶粒的作用，抑制退火時的晶粒長大；長大； Fe在在 相中的溶解度為相中的溶解度為1%，溶解度隨含，溶解度隨含Zn量增加而量增加而減小，利用減小，利用Fe的溶解度變化，可以的溶解度變化，可以析出強化析出強化黃銅，黃銅，提高提高黃銅的黃銅的強度強度、硬度硬度和改善黃銅的和改善黃銅的減摩性能減摩性能； FeZn10的析出對黃銅的的析出對黃銅的耐蝕性耐蝕性不利，不利，F(xiàn)e常與常與Mn配配合使用。合使用。四、黃銅的熱處理四、黃銅的熱處理 Cu沒有同素異構(gòu)沒有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變，且，且Zn在在Cu中的溶解度隨中的溶解度隨溫度降低而增大，溫度降低

11、而增大，因此因此普通黃銅普通黃銅不不能熱處理強化能熱處理強化； 熱處理主要有：熱處理主要有：再結(jié)晶退火再結(jié)晶退火和和去去應(yīng)力退火應(yīng)力退火。四、黃銅的熱處理四、黃銅的熱處理1 1、去應(yīng)力退火、去應(yīng)力退火目的目的：消除消除鑄件、焊接件及冷成型制品的鑄件、焊接件及冷成型制品的內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力，防防止止制品發(fā)生制品發(fā)生變形與開裂變形與開裂，提高彈性提高彈性。2 2、再結(jié)晶退火、再結(jié)晶退火目的目的：消除消除冷變形強化的作用，回復(fù)材料的塑性，便冷變形強化的作用，回復(fù)材料的塑性，便于繼續(xù)后續(xù)的冷加工工序。于繼續(xù)后續(xù)的冷加工工序。加工黃銅的冷加工變形量限制在加工黃銅的冷加工變形量限制在5070%。晶粒大小對黃銅冷

12、加工性能的影響：晶粒大小對黃銅冷加工性能的影響： 細晶粒細晶粒：強度強度、硬度硬度高，高，表面質(zhì)量表面質(zhì)量好，好，變形抗力變形抗力大，大，易破裂；易破裂； 粗晶粒粗晶粒：變形抗力變形抗力小，小，易加工易加工，表面質(zhì)量表面質(zhì)量不好，易不好，易出現(xiàn)出現(xiàn)“橘皮橘皮”現(xiàn)象，現(xiàn)象，疲勞性能疲勞性能較差。較差。四、黃銅的熱處理四、黃銅的熱處理2 2、再結(jié)晶退火、再結(jié)晶退火 變形量越大，要求晶粒也越大變形量越大，要求晶粒也越大2 2 青銅青銅 最早使用的銅合金；最早使用的銅合金； Cu-Sn合金，稱為青銅，也包括含合金，稱為青銅，也包括含Al、Si、Be、Pb的的Cu基合金?；辖?。一、青銅的牌號及表示方法

13、一、青銅的牌號及表示方法按按生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝可分為：可分為：加工青銅加工青銅和和鑄造青銅。鑄造青銅。加工青銅用加工青銅用“青青” 字漢語拼音第一個字母字漢語拼音第一個字母“Q”和第一個和第一個主主加元素的化學(xué)符號加元素的化學(xué)符號及及含量含量（質(zhì)量）以及其它合金元素的（質(zhì)量）以及其它合金元素的含量含量表示，如表示，如QSn4-3表示含表示含4%Sn和和3%Zn的錫青銅。的錫青銅。 鑄造青銅用鑄造青銅用“鑄鑄” 字漢語拼音第一個字母字漢語拼音第一個字母“Z”+Cu+主添元主添元素素+主添元素含量主添元素含量表示，如表示，如ZCuPb30表示含表示含30%Pb的鑄的鑄造青銅。造青銅。2 2 青銅青銅

14、 二、錫青銅二、錫青銅 歷史上歷史上應(yīng)用最早應(yīng)用最早的銅合金；的銅合金； 錫青銅有較高的錫青銅有較高的強度強度、耐蝕性耐蝕性和良好的和良好的鑄造性能鑄造性能； Sn屬于昂貴的金屬，為了減少含屬于昂貴的金屬，為了減少含Sn量，改善鑄造、量，改善鑄造、力學(xué)和耐磨性能，常加入力學(xué)和耐磨性能，常加入P、Zn和和Pb等合金元素。等合金元素。1 1、錫青銅的組織、錫青銅的組織 Cu-Sn二元合金相圖二元合金相圖，有包晶轉(zhuǎn)變和共析轉(zhuǎn)變，主要組，有包晶轉(zhuǎn)變和共析轉(zhuǎn)變，主要組成相有：成相有： 、 、 、 、 等。等。 相：相：Sn固溶于固溶于Cu的的固溶體固溶體，面心立方結(jié)構(gòu)；，面心立方結(jié)構(gòu)； 相：相：電子化合

15、物電子化合物Cu5Sn（電子濃度（電子濃度21/14，體心立方結(jié)，體心立方結(jié)構(gòu)）為基的構(gòu)）為基的固溶體固溶體，只存在于，只存在于586 以上；以上； 相：化合物相：化合物CuSn為基的為基的固溶體固溶體，只存在于，只存在于520 以以上，上， 520 發(fā)生共析轉(zhuǎn)變；發(fā)生共析轉(zhuǎn)變； 相：相：電子化合物電子化合物Cu31Sn8（電子濃度（電子濃度21/13，復(fù)雜立方，復(fù)雜立方結(jié)構(gòu)）為基的結(jié)構(gòu)）為基的固溶體固溶體，硬且脆硬且脆，不能塑性加工，不能塑性加工， 350 發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變速度極慢；發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變速度極慢； 相：相：電子化合物電子化合物Cu3Sn（電子濃度（電子濃度21/12，密排六方

16、結(jié)，密排六方結(jié)構(gòu)）為基的構(gòu)）為基的固溶體固溶體，室溫下只能看見，室溫下只能看見 ，難見到，難見到 。1 1、錫青銅的組織、錫青銅的組織 Sn在在Cu中的中的擴散很困難擴散很困難，存在嚴(yán)重的存在嚴(yán)重的枝晶偏析枝晶偏析，實際組織如相圖中實際組織如相圖中虛線虛線所示；所示；1 1、錫青銅的組織、錫青銅的組織 6%Sn，組織為樹枝狀的組織為樹枝狀的 固溶體固溶體+共析產(chǎn)物共析產(chǎn)物（ + ）2 2、錫青銅的性能、錫青銅的性能 隨含隨含Sn量增加，量增加，強度、塑性強度、塑性提高，但含提高，但含Sn量量6%，伸長率伸長率急劇下降，急劇下降，強度強度繼續(xù)提高；直到含繼續(xù)提高；直到含Sn量量25%時，因時，因

17、硬脆相硬脆相量增多，而量增多，而強度急劇下降強度急劇下降； 工業(yè)用錫青銅的含工業(yè)用錫青銅的含Sn量在量在314%之間，之間，10%Sn的合金適用于的合金適用于鑄造鑄造 ； 錫青銅鑄造時，鑄件錫青銅鑄造時，鑄件收縮率小收縮率小，適用于，適用于鑄造形狀復(fù)鑄造形狀復(fù)雜雜，壁厚變化大壁厚變化大的器件。但鑄件易形成的器件。但鑄件易形成分散縮孔分散縮孔，致密性差致密性差，不適于制造密封性高的鑄件，鑄件偏析，不適于制造密封性高的鑄件，鑄件偏析嚴(yán)重，出現(xiàn)嚴(yán)重，出現(xiàn)“反偏析反偏析”現(xiàn)象；現(xiàn)象； 在大氣、海水、淡水和蒸汽中的在大氣、海水、淡水和蒸汽中的耐蝕性耐蝕性比黃銅高，比黃銅高，用于鑄造用于鑄造海上船舶鑄件海

18、上船舶鑄件和和礦山機械零件礦山機械零件。3 3、錫青銅中合金元素的作用、錫青銅中合金元素的作用 錫青銅中主要合金元素有錫青銅中主要合金元素有P、Pb和和Zn。1 1）P 脫氧脫氧作用，改善作用，改善鑄造性能鑄造性能； 顯著提高合金的顯著提高合金的彈性極限彈性極限和和疲勞極限疲勞極限，廣泛用于，廣泛用于彈彈性元件性元件； 含含P量量大于大于3%，628形成低熔點的三元共晶體形成低熔點的三元共晶體（ + +Cu3P），引起），引起熱脆性熱脆性； 壓力加工錫青銅，含壓力加工錫青銅，含P量限制在量限制在0.020.35%以下以下，避，避免熱脆；免熱脆； 對對軸承和耐磨零件軸承和耐磨零件的鑄造錫青銅，含

19、的鑄造錫青銅，含P量可達量可達1.2%， 此時硬脆相此時硬脆相 和和Cu3P起重要作用。起重要作用。3 3、錫青銅中合金元素的作用、錫青銅中合金元素的作用2 2）Pb Pb不溶于不溶于Cu中，呈孤立的夾雜物，可以改善錫青銅中，呈孤立的夾雜物，可以改善錫青銅的的切削加工性切削加工性和和耐磨性耐磨性； 壓力加工錫青銅壓力加工錫青銅，含，含Pb量控制在量控制在4%以下以下； 對對軸承和耐磨零件軸承和耐磨零件的鑄造錫青銅，含的鑄造錫青銅，含Pb量可達量可達30%， 顯微組織為：顯微組織為： 固溶體固溶體+（ + ）共析體）共析體+Pb顆粒。顆粒。3 3）Zn Zn的主要作用：的主要作用：節(jié)約部分節(jié)約部

20、分Sn；Zn縮小縮小Cu-Sn合金的合金的結(jié)晶溫度間隔，改善結(jié)晶溫度間隔，改善流動性流動性，減小偏析減小偏析； 促進促進脫氧除氣脫氧除氣，提高，提高鑄件密度鑄件密度； Zn能大量溶于能大量溶于 固溶體固溶體中，含中，含Zn量為量為24%時，有良時，有良好的好的力學(xué)性能力學(xué)性能和和耐蝕性耐蝕性。4 4、錫青銅的熱處理、錫青銅的熱處理錫青銅錫青銅不能通過熱處理強化不能通過熱處理強化，常用熱處理有，常用熱處理有均勻化退均勻化退火火、再結(jié)晶退火再結(jié)晶退火和和去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火。1 1）均勻化退火）均勻化退火 目的目的：消除消除鑄件中嚴(yán)重的鑄件中嚴(yán)重的枝晶偏析枝晶偏析； 溫度溫度：625725 ，保溫

21、，保溫16h；2 2）再結(jié)晶退火）再結(jié)晶退火 目的目的：消除形變強化消除形變強化，為后續(xù)冷變形工序作準(zhǔn)備；，為后續(xù)冷變形工序作準(zhǔn)備； 溫度溫度：600 。3 3）去應(yīng)力退火）去應(yīng)力退火 目的目的：彈性元件不能進行再結(jié)晶退火，用去應(yīng)力退：彈性元件不能進行再結(jié)晶退火，用去應(yīng)力退火火消除內(nèi)應(yīng)力消除內(nèi)應(yīng)力； 溫度溫度：250300 。2 2 青銅青銅 三、鋁青銅三、鋁青銅 Cu-Al合金；合金； 有良好的有良好的力學(xué)性能力學(xué)性能、耐蝕性耐蝕性和和耐磨性耐磨性。強度和耐蝕性。強度和耐蝕性優(yōu)于黃銅和錫青銅；優(yōu)于黃銅和錫青銅； 鑄造性能鑄造性能和和焊接性能焊接性能較差；較差； 分分加工鋁青銅加工鋁青銅與與鑄

22、造鋁青銅鑄造鋁青銅。1 1、鋁青銅的組織、鋁青銅的組織 Cu-Al二元合金相圖二元合金相圖，在相圖，在相圖Cu端，主要組成相有：端，主要組成相有： 、 、 2 ( 1)等相。等相。 相：相：Al固溶于固溶于Cu的的固溶體固溶體，Al有強的有強的固溶強化固溶強化作用；作用； 相：相：電子化合物電子化合物Cu3Al（電子濃度（電子濃度21/14，體心立方結(jié)，體心立方結(jié)構(gòu)）為基的構(gòu)）為基的固溶體固溶體，只存在于，只存在于565 以上；以上； 565 時，時， 相發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，相發(fā)生共析轉(zhuǎn)變， （ + 2 ），只有在），只有在緩慢冷卻條件下才能充分進行，緩慢冷卻條件下才能充分進行，快冷時該共析轉(zhuǎn)變被快

23、冷時該共析轉(zhuǎn)變被抑制抑制，而發(fā)生，而發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變馬氏體轉(zhuǎn)變，形成，形成密排六方結(jié)構(gòu)密排六方結(jié)構(gòu)的亞穩(wěn)的亞穩(wěn)相相 相；相； 2相：相：電子化合物電子化合物Cu9Al4（電子濃度（電子濃度21/13，復(fù)雜立方，復(fù)雜立方結(jié)構(gòu)）為基的結(jié)構(gòu)）為基的固溶體固溶體，硬且脆硬且脆。QAl9-2: 9%Al和和2%MnQAl10-3-1.5: 10%Al、3%Fe和和1.5%Mn + （ + 2 ）板條狀馬氏體板條狀馬氏體2 2、鋁青銅的性能、鋁青銅的性能 隨含隨含Al量增加，量增加，強度、硬度強度、硬度明顯提高，明顯提高，塑性塑性下降。下降。含含Al量量78%，塑性塑性明顯下降，含明顯下降，含Al量量101

24、1%，不僅不僅塑性塑性降低，降低，強度強度也隨之降低，也隨之降低，原因原因：出現(xiàn)含：出現(xiàn)含硬硬脆脆 2相的共析體相的共析體； 工業(yè)用鋁青銅含工業(yè)用鋁青銅含Al量量12%，7%Al的合金適用于的合金適用于鑄造鑄造 ； “自發(fā)退火自發(fā)退火”現(xiàn)象：緩慢冷卻，析出現(xiàn)象：緩慢冷卻，析出硬脆硬脆 2相；相； 鋁青銅鑄造時，結(jié)晶間隔小，鋁青銅鑄造時，結(jié)晶間隔小，流動性流動性很好，很好，偏析不偏析不嚴(yán)重嚴(yán)重，易獲得，易獲得致密鑄致密鑄件，但體積收縮率大，件，但體積收縮率大，集中縮集中縮孔嚴(yán)重孔嚴(yán)重，易形成，易形成粗大柱狀晶粗大柱狀晶，氧氣吸氣傾向大氧氣吸氣傾向大，易，易形成形成Al2O3夾雜物夾雜物，影響鑄件

25、質(zhì)量；，影響鑄件質(zhì)量； 強度強度、硬度硬度和和耐蝕性耐蝕性比黃銅和錫青銅高，比黃銅和錫青銅高，耐磨性耐磨性好，好，具有具有沖擊下不產(chǎn)生火花沖擊下不產(chǎn)生火花的特點，用于制造耐磨、耐的特點，用于制造耐磨、耐蝕及彈性零件。蝕及彈性零件。3 3、鋁青銅中合金元素的作用、鋁青銅中合金元素的作用 鋁青銅中主要合金元素有鋁青銅中主要合金元素有Fe、Mn和和Ni。 1 1）Fe 在液相中形成在液相中形成FeAl3質(zhì)點，起質(zhì)點，起非均勻形核非均勻形核的作用，的作用，細細化鑄態(tài)組織化鑄態(tài)組織，消除鑄錠中粗大柱狀晶，改善，消除鑄錠中粗大柱狀晶，改善熱塑性熱塑性； 減少減少自發(fā)退火自發(fā)退火傾向。傾向。2 2）Mn M

26、n的的溶解度較大溶解度較大，可以很好地起到，可以很好地起到固溶強化固溶強化的作用，的作用，提高提高強度強度而不降低塑性，具有良好的而不降低塑性，具有良好的冷、熱加工性冷、熱加工性能能和和耐蝕性耐蝕性； 減少減少自發(fā)退火自發(fā)退火傾向。傾向。3 3）Ni 提高提高強度強度、熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性和和耐蝕性耐蝕性。4 4、鋁青銅的熱處理、鋁青銅的熱處理1 1）加工鋁青銅的再結(jié)晶退火和去應(yīng)力退火）加工鋁青銅的再結(jié)晶退火和去應(yīng)力退火 7.4%Al的鋁青銅為單相的鋁青銅為單相 固溶體，適合于壓力加工；固溶體，適合于壓力加工； 再結(jié)晶退火溫度再結(jié)晶退火溫度和和去應(yīng)力退火溫度去應(yīng)力退火溫度如下表如下表。2 2）熱處

27、理強化）熱處理強化 9.415.6%Al的鋁青銅，快冷發(fā)生的鋁青銅，快冷發(fā)生 馬氏體馬氏體 ； 淬火淬火及及回火溫度回火溫度如下表所示。如下表所示。2 2 青銅青銅 四、鈹青銅四、鈹青銅 Cu-Be合金；合金； 1.52.5%Be； 有強烈的有強烈的時效硬化時效硬化效果效果 有有高強度高強度和和彈性極限彈性極限，良好的，良好的導(dǎo)電導(dǎo)電和和導(dǎo)熱導(dǎo)熱性能，性能，耐蝕耐蝕和和耐磨耐磨，無磁無磁，沖擊時無火花沖擊時無火花，可制造高級，可制造高級彈性元件彈性元件和特殊和特殊耐磨元件耐磨元件，還用于，還用于電氣轉(zhuǎn)向開關(guān)電氣轉(zhuǎn)向開關(guān)、電接觸器電接觸器等。等。 1 1、鈹青銅的組織、鈹青銅的組織 Cu-Be二

28、元合金相圖二元合金相圖，在相圖，在相圖Cu端，主要組成相有：端，主要組成相有： 、 1、 2 等相。等相。 相：相：Be固溶于固溶于Cu的的固溶體固溶體，溶解度隨溫度下降而降，溶解度隨溫度下降而降低，低，有強烈的有強烈的時效硬化時效硬化效果效果； 1相：相：電子化合物電子化合物CuBe（電子濃度（電子濃度21/14，體心立方結(jié)，體心立方結(jié)構(gòu)）為基的構(gòu)）為基的無序固溶體無序固溶體，只存在于，只存在于605 以上；以上； 605 左右，左右， 1相發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，相發(fā)生共析轉(zhuǎn)變， 1 （ + 2 ），只），只有有淬火淬火才能才能抑制該共析轉(zhuǎn)變抑制該共析轉(zhuǎn)變； 2相：相：電子化合物電子化合物CuBe（電子濃度（電子濃度21/14，體心立方結(jié)，體心立方結(jié)構(gòu)）為基的構(gòu)）為基的有序固溶體有序固溶體，硬且脆硬且脆。2 2、鈹青銅中合金元素的作用、鈹青銅中合金元素的作用 鈹青銅中主要合金元素有鈹青銅中主要合金元素有Ni和和Ti。 1 1）Ni 能能抑制抑制 過飽和固溶體的過飽和固溶體的分解分解，減低減低Be在晶界處的在晶界處的偏偏聚聚，抑制晶界不連續(xù)析出抑制晶界不連續(xù)析出； Ni抑制鈹青銅的再結(jié)晶，能抑制鈹青銅的再結(jié)晶，能細化晶粒細化晶粒； 含含Ni量一般為量一般為0.3%，過高過高使使Be在