亚博APP

工程师之家 ENGINEER
行业标准大全
+产品标准 +材料标准 +表面处理 +热处理
行业技术文章
您当前的位置: 亚博APP > 工程师之家 > 行业技术文章

合金元素对9-4铝青铜的影响

一、QAl9-4特性及适用范围

   QAl9-4为含铁的铝青铜,有高的强度和减摩性,良好的耐蚀性,在热态下压力加工性良好,可电焊和气焊,但纤焊性不好,可用作高锡耐磨青铜的代用品。铝青铜具有很高的强度(可与钢比)和高的冲击韧性、高的疲劳强度、耐磨、 耐蚀、耐寒、耐热性,冲击不生火花,流动性好,可得到致密的铸锭和铸件等, 铝青铜是机械制造业中最值得注意的结构材料,尤其是 Cu Al为基的铝铁青铜、铝铁锰青铜、铝铁镍青铜等,具有很高的强度,并有良好的抗蚀性能。

二、QAl9-4化学成分含量、合金元素对其的影响

 名称   

   成分

 含量

成分

       

 Cu

 Sn 

 Zn

 Pb

 P

 Al

 Fe

 Mn

 Si

QAl9-4

余量

≤0.1

≤1.0

≤0.01

≤0.01

8.010.0

2.04.0

≤0.5

≤0.1

1、铁元素对ZQ A 1 9 -4 铝铁青铜的影响。

1F e在铝青铜中的固溶度很低(约0.4%0.8%),当超过固溶度上限时,富铁的к相(FeAl)初晶析出来成为晶核,细化合金组织,提高力学性能。因此,铸造铝青铜9-4的组织由α+β+к 组成。

2)含 4Fe 时,呈含铁相(Fe -Al )微粒从熔体中析出,作为α相非自发核心使合金晶粒细化,使硬度和强度大大提高。含Fe 4%时的C u-Al合金 ,对A l在α铁中的溶解度影响不大并提高其共析合金中的含A1 118%提高到12 5 %,这既提高铝青铜的强度,同时对保持较高的韧性很有好处。

3Fe5%,含铁相增多,降低合金的耐蚀性。铝青铜的F e一般以3%4%为宜。含M n的铝青铜,细化晶粒所需要的含Fe量随Mn的增加而减少。如含M n1%时,细化晶粒至少需要F e3.5%,但Mn8%10%时,Fe只有 3%便足够了,更多的铁会使耐蚀性能降低。铁对共析转化的影响不大,只是稍微减慢低温时的共析转化速度,因此略为有利于减弱徐冷脆性。

4Fe 还能延缓原子扩散过程,细化再结晶晶粒,抑制重结晶相变,阻碍(α+γ)共析体的形成,以减少铸件缓慢冷却时的“自发回火脆性 ZQA1 9-4 铝铁青铜在缓冷条件下,具有 α+(α+γ)+FeA13相组织。

5随着合金中Fe元素的增加,合金的抗拉强度大大增加。

2、铝元素对ZQ A 1 9 -4 铝铁青铜的影响。

   高铝青铜合金的吸气量很大,若在熔炼过程中除气不彻底 ,则在凝固时随温度的下降,溶解在合金中的饱和状态的氢将析出并形成气泡,实际浇注时液面呈现明显上涨 产品断面上均匀分布着细小的孔眼,多数呈针孔状,有少数呈多角形或断续裂纹状。 N i A l元素,加剧了该合金的吸气倾向,使产生氧化夹杂的可能性增加,因而对铸造工艺及熔炼工艺提出严格要求

(1)铝在铜中的固溶度很高,并随温度下降而增大,最大可达9.4%565℃)。

2Al9.4%的合金,在十分缓慢冷却的条件下为α单相固溶体组织,但在铸造条件下Al7.5%时,便在α相周界出现β相。

3β相在 565℃发生共析转化而分解成硬而脆的共析体,β≒ αγ2。这个共析转化过程进行的比较快,当铸件壁厚较厚,因而冷却速度较慢时,更多的β相被分解,致使合金发脆。这种现象称为铝青铜的自行退火或徐冷脆性。可采用以下两种方法来防止铝青铜的自行退火,使组织主要由αββ相组成: 一是加快铸件的冷却速度,使γ2来不及析出;另一种方法是在合金中加入FeMnNi等合金元素。前一种方法容易在铸件中引起应力或裂纹,因此,在生产中多采用第二种方法。这种加入了合金元素的铝青铜称为复杂铝青铜。

3、锌元素对ZQ A 1 9 -4 铝铁青铜的影响。

锌作调节温度和预脱氧之用,随着合金中Zn元素的增加,合金的抗拉强度和延伸率都大大下降。加锌可改善其铸造性能。锌在Cu-Al合金中有限溶解,扩大α相区,Zn会减少Cu-Al-Ni-Fe富铁相质点,使耐磨性下降,加工铝青铜的杂质锌的最大含量为1.0%                

4、锰元素对ZQ A 1 9 -4 铝铁青铜的影响。

   锰在Cu-Al合金α固溶体中有一定的固溶度,可以进行固溶强化处理,从而提高合金的力学性能。锰对β相具有稳定作用,因而随着锰含量的增加,β相稳定性得到提高,降低了相变开始温度,延迟了共析转变,从而避免或减少了γ2相的出现。当铝青铜中锰含量不超过其最大溶解度( 14%),随着锰含量的增加,合金耐蚀性提高。向含锰的铝青铜添加铁元素,由于Fe具有细化晶粒的作用,使合金的性能得到改善,但同时Fe会减弱锰对β相的稳定作用。

5、硅元素对ZQ A 1 9 -4 铝铁青铜的影响。

硅的加入促进γ相析出,使合金具有时效强化效果。硅含量越高,强化效果越大,但合金脆性增加,难以成型。在该合金中,硅首先溶解在块状相中,使块状相强化,当硅含量较高时才部分溶于基体中,使基体硬度提高。

硅是铝青铜的杂质,但能改变合金的可切削性能。其含量不得超过0.2%,对大多数铝青铜不得大于0.1%

6、钴元素对ZQ A 1 9 -4 铝铁青铜的影响。

随着Co元素质量分数的增加,在低速低载的摩擦条件下,合金的磨损量是先增加后减少,合金表现为典型的低应力擦伤式磨料磨损,氧化磨损和轻微的疲劳磨损。在中速中载的摩擦条件下,磨损量是先减少后增加,合金的磨损表现为高应力磨料磨损和严重的氧化磨损、疲劳磨损。

7、磷、硫对ZQ A 1 9 -4 铝铁青铜的影响。

磷、硫是铝青铜的有害杂质,降低合金的力学性能,工艺性能及其他性能。磷是良好的脱氧剂,还能改善流动性和耐磨性。 青铜中加入1%以内(通常是0.5%)的P来当做强力脱氧剂,也改善液流而使合金不仅硬度与强度超越了青铜,也改善了耐磨耗性,提高弹性强度与疲劳强度,也保有青铜良好的耐腐蚀性能,对于海水、温泉类水源、硫酸水、硫酸等耐腐蚀性很优秀。

8、锡对ZQ A 1 9 -4 铝铁青铜的影响。

  Sn化合物构成的腐蚀膜层,使抗腐蚀性增强,锡能够提高耐腐蚀性

9、铅ZQ A 1 9 -4 铝铁青铜的影响。

   加铅可改善可切削性和耐磨性,

copyright © 亚博APP All Rights Reserved . Designed by