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铜合金因为其独特的材料特性,在工业生产、航空、航天领域广泛使用。铜合金通常是一种共晶合金体。在目前的铜合金材质中,其性能主要为 Cu 元素以及其他杂质元素的含量所决定。因为 Cu 元素以及其他杂质元素的含量以及性质各异,所以在定量研究以及材料特性上也表现出较大的不同。
黄铜合金元素对黄铜性能影响
元素作用
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。
申AS
1、As可与铜中Cu2O起反应形成高熔点的申酸铜质点,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
1、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。
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