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本文導(dǎo)讀目錄：

1、鋁青銅電渣重熔工藝與組織性能研究

2、c84400錫青銅板

3、硅青銅的化學(xué)成分與物理性能

鋁青銅電渣重熔工藝與組織性能研究

　　【摘要】：電渣重熔技術(shù)是將金屬冶煉與鑄造結(jié)合一體的冶金方式,廣泛應(yīng)用于鋼鐵等黑色金屬的提純精煉中,可以減少金屬中的夾雜與偏析,優(yōu)化其力學(xué)性能。

　　目前電渣重熔技術(shù)在有色金屬領(lǐng)域應(yīng)用較少,在鋁青銅上應(yīng)用的案例未見報(bào)道。

　　鋁青銅具有良好的力學(xué)性能和耐磨、耐蝕等性能,而銅合金鑄件因結(jié)構(gòu)、形體復(fù)雜、鑄件凝固差異性大等問題造成鑄件本體性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于試樣性能,本文希望通過電渣重熔對(duì)鋁青銅進(jìn)行精煉和凝固控制,從而獲得組織均勻致密、純凈度高的鋁青銅,進(jìn)一步提高鋁青銅的力學(xué)性能及耐腐蝕性能。

　　依據(jù)鋁青銅的熔鑄工藝特點(diǎn)及重熔渣系的熔點(diǎn)、密度、黏度、導(dǎo)電率、表面張力等性能的適應(yīng)性要求,設(shè)計(jì)出適用于鋁青銅的38%CaF_2+57%NaF+5%Al_2O_3渣系。

　　采用普通鑄造工藝制備了ZQAl9-4銅合金的601470mm熔鑄電極棒,選用內(nèi)直徑為116mm,外直徑為246mm,高為460mm的圓形結(jié)晶器,在電流20002500A、電壓范圍在4042V供電制度條件下制備了電渣重熔錠,其熔煉渣料的用量約1.7kg。

　　對(duì)電渣熔鑄工藝前后的合金試樣及軸瓦鑄件本體解剖試樣進(jìn)行了XRD物相分析、金相顯微組織及掃描電鏡分析,電渣重熔后鋁青銅晶粒明顯細(xì)化,晶粒度比重熔前減小50%左右,層片狀的相和_2相減少,針狀的′相增多,析出相相細(xì)化且均勻分布,內(nèi)部組織偏析得到明顯改善,對(duì)比砂型鑄造電極試樣,重熔鑄錠的晶界更完整,晶界附近的析出相更多。

　　對(duì)不同工藝條件下鋁青銅試樣的力學(xué)性能試驗(yàn)表明:電渣重熔前后鋁青銅硬度平均值基本持平,但重熔鑄錠的硬度更均勻;重熔鑄錠的抗拉強(qiáng)度達(dá)到620MPa、屈服強(qiáng)度為180MPa,延伸率為19.5%、沖擊功為25.2J,分別比重熔前電極棒的性能提高了18%、12.5%、13.4%和68%,重熔后合金的強(qiáng)韌性和韌塑性得到了明顯提升。

　　摩擦磨損試驗(yàn)分析表明,電渣重熔后的鋁青銅磨損率比自耗電極及軸瓦鑄件本體降低近50%,重熔鑄錠抗磨性能得到改善。

　　通過南海實(shí)海全面腐蝕和海水應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)結(jié)果分析,電渣重熔后ZQAl9-4銅合金腐蝕損耗降低了44%、腐蝕速率減小7.5%、腐蝕表面的蝕坑面積減小58%,電渣重熔后合金在海水條件下、以0.006mm/min慢應(yīng)變拉伸的斷裂時(shí)間為19.5小時(shí)、斷裂強(qiáng)度為443MPa、延伸率為12.8%,分別比重熔前電極棒提升了156%、56%和128%,抗SCC能力提高,電渣重熔工藝提高了合金耐海水腐蝕性能。

c84400錫青銅板

　　黃銅磷銅鈹銅白銅h59黃銅棒h62黃銅棒h65黃銅帶C5191磷銅帶c5210磷銅棒h65黃銅線h62黃銅線C3604黃銅棒C3602黃銅棒C17500鈹銅棒C17200鈹銅棒C17200鈹銅帶c7701白銅帶c7701白銅線C7521白銅線C7521白銅帶。

硅青銅的化學(xué)成分與物理性能

　　工業(yè)上應(yīng)用的硅青銅除含硅外，還含有少量的錳、鎳、鋅或其他元素。

　　硅在銅中呈有限固溶，在852℃時(shí)最大溶解度可達(dá)5.3%，并隨溫度降低而減小，但時(shí)效硬化效應(yīng)不強(qiáng)，一般不進(jìn)行強(qiáng)化熱處理。

　　變形硅青銅含硅量為1%～4%，硅增高會(huì)出現(xiàn)脆性相，降低塑性。

　　硅青銅的結(jié)晶溫度范圍較小，有足夠的流動(dòng)性，力學(xué)性能較錫青銅高，在機(jī)械制造工業(yè)中可作錫青銅的代用品。

　　QSi3.5-3-1.5化學(xué)成分：銻（Sb）≤0.002，鐵（Fe）1.2～1.8，鎳（Ni）≤0.2，硅（Si）3.0～4.0，錫（Sn）≤0.25，鉛（Pb）≤0.03，銅（Cu）余量，鋅（Zn）2.5～3.5，錳（Mn）0.5～0.9，磷（P）≤0.03，砷（As）≤0.002，雜質(zhì)總和≤1.1%。

　　硅青銅棒對(duì)低濃度、溫度不高的堿溶液有高的抗蝕性。

　　但溫度升高或濃度增大，會(huì)導(dǎo)致侵蝕速度上升，含F(xiàn)e2（SO4）3的酸性水對(duì)硅青銅棒會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈侵蝕，由于Fe2（SO4）3有陰極去極化作用。

　　鉻酸鹽、氯化鐵溶液和濃氯化鋅溶液會(huì)強(qiáng)烈地侵蝕硅青銅棒。

　　干燥的氯、澳、氟化氫、硫化氫、氯化氫、二氧化硫、氨以及四氯化碳等均不侵蝕硅青銅棒，若其中含有水氣則對(duì)硅青銅棒有侵蝕作用。

　　乙炔、氫氧化銨、氯化銨、鉻酸、氯化鐵、硫酸鐵、汞、汞鹽、硝酸、氰化鉀、氫化鈉、重鉻酸鉀、銀鹽、氫氯化鈉、熔融硫、氰酸都會(huì)侵蝕硅青銅棒。

　　列入中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的變形硅青銅共2種牌號(hào)。

　　鎳能提高硅青銅的力學(xué)性能和耐蝕性，且兼有良好的電導(dǎo)性。

　　鎳與硅形成能固溶于銅的化合物Ni2Si，在共晶溫度（1025℃）的最大溶解度為9.0%，并隨溫度降低而減小，在室溫幾乎為零。

　　鎳與硅的比值為4：1的銅合金在時(shí)效處理中會(huì)因Ni2Si相沉淀而強(qiáng)化，獲得良好的綜合性能。

　　工業(yè)上常用的含硅1%和鎳3%的硅青銅QSi1-3，在900～950℃淬火后塑性良好，再經(jīng)350～550℃時(shí)效處理1～4h，強(qiáng)度可提高1倍以上。

　　因此在機(jī)械工業(yè)等部門制造重要零件，也可作通訊用高強(qiáng)度架空線和導(dǎo)電極等。

　　鉛、銻、鉍、砷、硫、磷等元素對(duì)合金有害，應(yīng)嚴(yán)加控制。

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