黃銅的成分(黃銅的成分含量)
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銅及銅合金的熱處理
(資料圖片)
一、純銅(紫銅)
銅是人類歷史上最早使用的金屬?,F在主要用作電氣、熱力和耐腐蝕設備。導電元件、彈性元件、管道和耐磨零件(軸承、襯套、小齒輪等)。).
密度:8.94克/立方厘米;;
導電性和導熱性僅次于金和銀;
面心立方晶體結構在極低溫度下仍保持良好的塑性;
熔點:1084℃
(1)良好的導電性和導熱性。(電線、電纜、散熱管、熱交換器等。),任何雜質元素的加熱都會降低銅的導電性和導熱性;
冷變形對銅的導電性影響不大。80%冷變形后,純銅的電導率下降不到3%,因此銅線可以在冷硬化狀態下使用。冷硬化是提高銅及銅合金強度的常用方法。
雜質對銅的導電性和導熱性的影響
(2)化學穩定性高,耐腐蝕性好。銅的標準電極電位高于氫的標準電極電位,在許多介質中的化學穩定性很好。(電線、冷熱配水設備、熱水泵和余熱鍋爐);
(3)非磁性,磁化系數極低,用于制造磁性儀器(指南針、航空空儀器、火炮瞄準環等。)不允許受磁性干擾;
(4)高塑性變形能力。面立方晶格。然而,中溫區的塑性急劇下降,應避免在該區進行壓力加工。熱壓一般在800-900℃下進行,中溫脆性區一般認為是鉛等低熔點雜質造成的。
銅的機械性能與溫度的關系(99.5%銅,0.005%鉛,600℃退火1小時)
工業純銅的熱處理
通常,為了消除內應力、軟化金屬或改變晶粒尺寸,只進行再結晶退火。退火溫度一般為500-700℃..
工業純銅等級
T1-99.95%銅;
T2-99.90%銅;
T3-99.70%銅;
T4-99.5%銅
含有鉍、鉛、銻、硫、磷、氧等雜質。
無氧銅
TU1,TU2 .氧含量小于0.01%。具有高導電性、導熱性、耐腐蝕性、焊接性和可塑性。
根據化學成分,銅合金可分為三類:黃銅、青銅和白銅。
(1)黃銅:鋅是主要的合金元素,用H表示,H后的數字表示銅的含量。如果還有另一種合金元素,在H后加上所加元素的化學符號,在表示銅含量的數字后畫一條短橫線,寫上其百分含量;例如:H68、HPb59-1。
(2)白銅:鎳為主要合金元素,用b表示,例:BAl6-1.5。
(3)青銅:主要合金元素為鋅、鎳以外的元素,用q表示,例:QSn7。
第二,黃銅
良好的機械性能、耐腐蝕性、導電性和導熱性等。與純銅等銅合金相比,價格更低,是有色金屬中應用最廣泛的合金材料。分為二元黃銅(普通黃銅)和多元黃銅(復雜黃銅和特殊黃銅)。
銅鋅合金相圖
從銅鋅合金的相圖可以看出,黃銅有A和A+b’兩種組織,分別稱為單相黃銅和兩相黃銅。
黃銅的性能
鋅含量對鑄態銅合金力學性能的影響
黃銅的應用
單相黃銅具有良好的塑性
H96和H85具有良好的導熱性和耐腐蝕性,一定的強度和良好的塑性。用于許多冷凝器和散熱器。
H70和H68具有高強度和優異的塑性,用于通過冷沖壓或深沖制造復雜零件。槍殼和彈殼被稱為“黃銅殼”。
雙相黃銅具有良好的熱塑性和高強度。
H62在熱態下強度高,塑性好。廣泛應用于板材、棒材、管材、線材等行業,被稱為“商業黃銅”。
H59強度高、含鋅量高、價格低。優異的熱壓加工性,一般的耐腐蝕性,多用于機械制造的棒材和型材。
黃銅熱處理系統
黃銅的主要熱處理方法:退火(再結晶退火、消除應力退火)
再結晶退火:加工步驟之間的中間退火,產品的最終退火。目的是消除加工硬化,恢復塑性,獲得細晶組織。再結晶溫度隨合金成分而變化,大多在300-400℃范圍內。再結晶退火溫度大多在600-700℃..
應力消除退火:含鋅量高的黃銅有嚴重的應力腐蝕開裂傾向,其冷變形產品必須進行應力消除退火,以消除變形過程中產生的殘余應力,防止自裂。一般為230-300℃..
退火硬化現象
冷變形后,低于再結晶溫度退火的黃銅硬度不會降低,反而會增加。例如,H70,在50%冷變形后,在235℃退火1小時,拉伸強度增加30兆帕,伸長率降低2%。實驗表明,含鋅10%以上的黃銅、含鋁4%以上的青銅、含錳5%以上的青銅、含鎳30%以上的白銅都有這種異常的退火硬化現象,也叫變形時效。
三.錫青銅
銅和錫的合金被稱為錫青銅。錫青銅在已經使用了兩千多年。其主要特點是耐腐蝕、耐磨、彈性好、鑄件體積收縮小。
錫青銅的用途:
(1)高強度彈性材料:彈簧、彈片和彈性元件;
(2)耐磨材料:軸承套、齒輪等。;
(3)藝術鑄件、青銅雕像等。
銅錫合金相圖
在α相區,隨著錫含量的增加,強度和塑性增加。10%錫左右的塑性最好,21%-23%錫左右的抗拉強度最高。δ相(Cu31Sn8)脆硬。隨著這一階段的增加,強度急劇下降。
錫含量對錫青銅力學性能的影響錫:3 ~ 14%
錫青銅的熱處理
銅錫合金中原子的擴散速度很慢,經過長時間的保溫才能進行共析轉變。此外,在一般生產條件下,冷卻速度快,合金中不出現α+ε組織。從工程角度來看,錫青銅的含錫量一般小于10%,獲得單相α組織,因此錫青銅不能通過熱處理進行強化。
根據錫青銅的使用目的和加工方法,常用的熱處理有均勻化退火、再結晶退火和去應力退火。
消除枝晶偏析的均勻化退火,通常在625-725℃退火1-6小時;
在冷變形過程之間,青銅的中間再結晶退火消除了變形硬化,例如,QSn6.5-0.4的再結晶退火溫度為600℃;;
錫青銅QSn4-3等。用作彈性元件的不能通過再結晶退火,而只能通過250-300℃的應力消除退火
第四,鋁青銅
錫很貴,所以用其他合金元素代替錫。鋁就是其中之一。鋁具有良好的機械性能、耐腐蝕性和耐磨性。
銅鋁合金相圖
含鋁5%-8%的鋁青銅(QAl5和QAl7)是α單相合金,塑性好,可冷熱加工。
含鋁9%-10%的合金(QAl10)在高溫下具有α+β顯微組織,可承受熱壓。565℃以下共析分解后,合金塑性下降,不能進行冷變形。
鋁含量對鋁青銅力學性能的影響
鋁的熱處理
當鋁合金含量小于7.4%時,在所有溫度下均為單相α固溶體,塑性好,易于加工。在壓力加工期間,通常進行中間再結晶退火和應力消除退火。
含鋁9.4%-15.6%的鋁青銅可以通過熱處理進行強化。當溫度達到β相區時,在快速冷卻過程中發生β→-β′相變,形成β′馬氏體。
五、鈹青銅
含鈹銅合金為鈹青銅,鈹含量一般為1.5%-2.5%。鈹青銅具有很強的沉淀強化作用。淬火時效后,強度約為1400兆帕,具有良好的導熱性、導電性、耐腐蝕性和耐磨性。
鈹青銅可用于制造高級彈性元件和特殊耐磨元件,以及電氣開關(非磁性、無沖擊火花)和點接觸器。
銅鈹合金相圖
鈹青銅的熱處理
(1)淬火:鈹含量超過1.7%,最佳淬火溫度為780-790℃,保溫時間為8-15分鐘。
(2)時效:時效溫度為0.5-0.6Tm,對于鈹含量高于1.7%的合金,最佳時效溫度為300-330℃,保溫1-3小時。如果鈹含量小于0.5%的合金熔點升高,最佳時效溫度為450-480℃
過飽和固溶體→ G.P .區→γ′→γ
(3)退火:鈹青銅最好在β共析轉變溫度以下退火,一般為550-570℃,保溫2-3小時。如果退火溫度過高,超過共析轉變溫度,會導致β相的聚集和粗化,而如果退火溫度低于550°C,則不能有效軟化合金。應力消除退火一般在150-200℃下進行15-20分鐘。
不及物動詞德銀
銅和鎳形成無限固溶體,普通白銅的結構為單相固溶體。它的突出優點是在各種腐蝕性介質中具有較高的機械性能和極高的化學穩定性,廣泛應用于船舶、醫療器械和化工行業。鐵銅、鋁銅、鋅銅和電工銅。
Cu-Ni合金相圖 Ni
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責任編輯:Rex_29