合金元素对黄铜性能影响作用
铁Fe:
1、在黄铜中的溶解度极小;
2、铁有细化铜晶粒,延迟铜的再结晶过程,即提高再结晶温度,抑制退火时再结晶晶粒长大,提高合金强度与硬度。不利是降低铜的塑性、电导率与热导率;
3、如果铁在铜中呈独立的相,则铜具有铁磁性。当铜中含铁量为0.1%时,铜的导电率约为70%;
4、同时存在硅时,两者形成高硬度硅化铁质点,使得切削性变坏。
铅Pb:
1、不固溶于铜,呈黑色质点分布于易溶共晶体中,存在与晶界上;
2、Pb对铜的电导率与热导率无显著影响,还能大幅度提高铜的可切削性能;
3、Pb严重降低Cu的高温塑性,即伸长率与面缩率剧烈下降,同时高温脆性区也随着铜含量的增加而扩大;
4、两相铅黄铜可热加工,单相铅黄铜一般只能冷轧或热挤。
磷P:
1、磷很少固溶于铜-锌合金中,在单相黄铜中,超过0.05-0.06%的磷,就出现脆性相CU3P,降低黄铜塑性;
2、磷作为良好的脱氧剂,要求有一定量的残留磷,磷能提高铜熔体的流动性。
砷AS:
1、As可与铜中Cu2O起反应形成高熔点的砷酸铜质点,消除了晶界上的Cu+Cu2O共晶体,从而提高了铜的塑性;
2、黄铜中加入0.02-0.05%砷,可防止黄铜脱锌,提高黄铜的耐腐蚀性。
锡Sn:
能少量溶于α相及(α+β)黄铜中,起抑制脱锌的作用,能提高材料的抗蚀能力,改善耐磨性,但Sn可导致铸锭的反偏析。
锰Mn:
1、在黄铜中的溶解度较大,可提高黄铜的强度、硬度;
2、高锰黄铜可采用淬火与时效来提高强度和硬度。
铝Al:
1、铝显著缩小黄铜的α区,铝含量增高时,将出现γ相,虽可提高硬度,但极具降低合金塑性;
2、增加黄铜的流动性。合金元素对锡青铜影响元素作用。
磷P:
1、良好脱氧剂,增加锡青铜的流动性,但加大反偏析程度;
2、适当的磷提高锡青铜强度、硬度、弹性极限、弹性模量和疲劳强度;
3、当磷超过0.3%是,合金组织中出现铜和铜的磷化物所组成的共晶体,磷化物有高的硬度、耐磨性和良好的研磨性。
锌Zn:
1、锌能大量溶解于铜-锡合金的α固溶体中;
2、能改善流动性,减小结晶温度范围,减轻锡青铜的反偏析。
铅Pb:
铅不固溶于锡青铜,以独立相存在,呈黑色夹杂物分布在枝晶间,分布不均匀,加镍可改善分布,并能细化组织。
锰Mn:
1、锰降低锡在α相固溶体中的溶解度;
2、锰在熔化时,容易生产氧化物,降低合金的流动性,使铸锭性能变坏。
铝、镁、硅:
少量能溶入α固溶体,提高合金力学性能,但在熔化过程中,容易氧化生产难熔的氧化物,进而降低锡青铜的流动性和强度。