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青铜:原指铜锡合金,后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜,并常在青铜名字前冠以 主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能、减摩性能好和机械性能好,适合於制造轴承、蜗轮、齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高,耐磨性和耐蚀性好,用於铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高,导电性好,适於制造精密弹簧和电接触元件,铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。
1)普通黄铜:它是由铜和锌组成的合金。 当含锌量小于 39% 时,锌能溶于铜内形成单相 a ,称单相黄铜 ,塑性好,适于冷热加压加工。当含锌量大于 39% 时,有a 单相还有以铜锌为基的b 固溶体,称双相黄铜, b 使塑性小而抗拉强度上升,只适于热压力加工。 若继续增加锌的质量分数 ,则抗拉强度下降,无使用价值 。代号用“ H +数字”表示, H 表示黄铜,数字表示铜的质量分数。如H68 表示含铜量为 68% ,含锌量为32% ,的黄铜,铸造黄铜则在代号前“ Z ”字,如 ZH62 如 Zcuzn38 表示含锌量为 38% ,余量为铜的铸造黄铜。 H90 、 H80 单相,金黄色,故有金色共称之,称为镀层,装饰品,奖章等。 H68 、 H59 属于双相黄铜,广泛用于电器上的结构件,如螺栓,螺母,垫圈、弹簧等。 一般情况下,冷变形加工用单相黄铜 热变形加工用双相黄铜。
2)特殊黄铜:在普通黄铜中加入其它合金元素所组成的多元合金称为黄铜。常加入的元素有铅、锡、 铝等,相应地可称为铅黄铜 、锡黄铜、铝黄铜。加合金元素的目的。主要是提高抗拉强度改善工艺性。代号:为“ H +主加元素符号(除锌外)+铜的质量分数+主加元素质量分数+其它元素质量分数”表示。如HPb59-1 表示铜的质量分数为59% ,含主加元素铅的质量分数为1% ,余量为锌的铅黄铜。
2.青铜:除黄铜 白铜外,其余的铜的合金统称青铜,青铜又可分为锡青铜和特殊青铜(即无锡青铜)两类。代号:表示方法为“ Q+ 主加元素符号及质量分数 + 其它元素的质量分数”所组成。铸造产品则在代号前加“ Z ”字, 如: Qal7 表示含铝为7% ,其余为铜的铝青铜 ZQsn10-1 表示含锡量为 10% ,其它合金元素含量为 1% ,余量为铜的的铸造锡青铜。
1)锡青铜:是由锡为主加元素的铜锡合金,也称为锡青铜。
当含锡量小于 5~6% ,锡溶于铜中形成 a 固溶体,塑性上升,当含锡量大于 5~6% 时,由于出现了 Cu31sb8 为基的固溶体,抗拉强度下降,所以秤的锡青铜含锡量大多在 3~14% 之间, 当含锡量小于 5% ,适用于冷变形加工,当含锡量为 5~7% 时的适用于热变形加工。当含锡量大于 10% 时,适用于铸造。 由于 a 与 & 电极电位相近,且成分中的锡氮化后生成致密的二氧化锡薄膜,耐大气、耐海水等的耐蚀性上升,只是耐酸性较差。 因为锡青铜结晶温度范围较宽,流动性差,不易形成集中缩孔,而易形成枝晶偏析和分散缩孔,铸造收缩率小,有利于得尺寸极接近于铸型的铸件,所以适于铸造形状复杂。壁厚较大的条件,而不适宜铸造要求致密度高和密封性好的铸件。 锡青铜有良好的减摩性,抗磁性及低温韧性。 锡青铜按生产方法可分为压力加工锡青铜与铸造锡青铜两大类。
A 、压力加工锡青铜 :含锡量一般小于 8% ,宜冷热压力加工成板、带、棒、管等型材供应,经加工硬化后,其抗拉强度、硬度上升、而塑性下降。再退火后 可保持较高抗拉强度下改善塑性、尤其是获得高的弹性极限。 适制仪表上要求耐蚀及耐磨件,弹性件,抗磁件及机器中滑动轴承,轴套等 。常用的有 Qsn4-3 Qsn6.5~0.1 。
B 、铸造锡青铜 :以铸锭供应,由铸造车间铸成铸件使用,适宜铸造形状复杂但致密度要求不高的铸件,如滑动轴承、齿轮等。常用的有 ZQsn10-1 ZQsn6-6-3 。
2)特殊青铜:加入其它元素以取代锡,或为无锡青铜,多数特殊青铜都比锡青铜具有更高的机性,耐磨性与耐蚀性,常用的有铝青铜( QAL7 QAL5 )铅青铜( ZQPB30 )等。以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色,称为白铜。镍含量通常为10%、15%、20%,含量越高,颜色越白。铜镍二元合金称普通白铜,加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜,纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种,分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。
典型牌号 、化学成份(%)(质量分数): Sn(锡) 、Al(铝) 、Fe(铁) 、Pb(铅) 、Sb(锑) 、Bi(铋) 、Si(硅) 、P(磷) 、Cu 、杂质总和。
2)特殊黄铜:在普通黄铜中加入其它合金元素所组成的多元合金称为黄铜。常加入的元素有铅、锡、 铝等,相应地可称为铅黄铜 、锡黄铜、铝黄铜。加合金元素的目的。主要是提高抗拉强度改善工艺性。代号:为“ H +主加元素符号(除锌外)+铜的质量分数+主加元素质量分数+其它元素质量分数”表示。如HPb59-1 表示铜的质量分数为59% ,含主加元素铅的质量分数为1% ,余量为锌的铅黄铜。
2.青铜:除黄铜 白铜外,其余的铜的合金统称青铜,青铜又可分为锡青铜和特殊青铜(即无锡青铜)两类。代号:表示方法为“ Q+ 主加元素符号及质量分数 + 其它元素的质量分数”所组成。铸造产品则在代号前加“ Z ”字, 如: Qal7 表示含铝为7% ,其余为铜的铝青铜 ZQsn10-1 表示含锡量为 10% ,其它合金元素含量为 1% ,余量为铜的的铸造锡青铜。
1)锡青铜:是由锡为主加元素的铜锡合金,也称为锡青铜。
当含锡量小于 5~6% ,锡溶于铜中形成 a 固溶体,塑性上升,当含锡量大于 5~6% 时,由于出现了 Cu31sb8 为基的固溶体,抗拉强度下降,所以秤的锡青铜含锡量大多在 3~14% 之间, 当含锡量小于 5% ,适用于冷变形加工,当含锡量为 5~7% 时的适用于热变形加工。当含锡量大于 10% 时,适用于铸造。 由于 a 与 & 电极电位相近,且成分中的锡氮化后生成致密的二氧化锡薄膜,耐大气、耐海水等的耐蚀性上升,只是耐酸性较差。 因为锡青铜结晶温度范围较宽,流动性差,不易形成集中缩孔,而易形成枝晶偏析和分散缩孔,铸造收缩率小,有利于得尺寸极接近于铸型的铸件,所以适于铸造形状复杂。壁厚较大的条件,而不适宜铸造要求致密度高和密封性好的铸件。 锡青铜有良好的减摩性,抗磁性及低温韧性。 锡青铜按生产方法可分为压力加工锡青铜与铸造锡青铜两大类。
A 、压力加工锡青铜 :含锡量一般小于 8% ,宜冷热压力加工成板、带、棒、管等型材供应,经加工硬化后,其抗拉强度、硬度上升、而塑性下降。再退火后 可保持较高抗拉强度下改善塑性、尤其是获得高的弹性极限。 适制仪表上要求耐蚀及耐磨件,弹性件,抗磁件及机器中滑动轴承,轴套等 。常用的有 Qsn4-3 Qsn6.5~0.1 。
B 、铸造锡青铜 :以铸锭供应,由铸造车间铸成铸件使用,适宜铸造形状复杂但致密度要求不高的铸件,如滑动轴承、齿轮等。常用的有 ZQsn10-1 ZQsn6-6-3 。
2)特殊青铜:加入其它元素以取代锡,或为无锡青铜,多数特殊青铜都比锡青铜具有更高的机性,耐磨性与耐蚀性,常用的有铝青铜( QAL7 QAL5 )铅青铜( ZQPB30 )等。以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色,称为白铜。镍含量通常为10%、15%、20%,含量越高,颜色越白。铜镍二元合金称普通白铜,加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜,纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种,分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。
典型牌号 、化学成份(%)(质量分数): Sn(锡) 、Al(铝) 、Fe(铁) 、Pb(铅) 、Sb(锑) 、Bi(铋) 、Si(硅) 、P(磷) 、Cu 、杂质总和。
铍青铜是典型的时效析出强化型合金。高强铍青铜的典型热处理工艺是,在760~830℃温度保温适当时间(每25mm厚的板材至少保温60min),使溶质原子铍充分固溶于铜母体中,形成面心立方晶格的α相过饱和固溶体。随后,在320~340℃温度下保温2~3h,完成脱溶析出过程,形成γ′相(CuBe2亚稳定相)。该相与母体共格造成应力场而强化了基体。高导铍青铜典型的热处理工艺是,在900~950℃的高温下保温一段时间,完成固溶过程,继之在450~480℃下保温2~4h,实现脱溶析出过程。由于合金中添加较多的钴或镍,其弥散强化质点多为钴或镍与铍形成的金属间化合物。为进一步提高合金的强度,往往在固溶热处理之后和时效热处理之前。
对合金施行一定程度的冷加工,旨在实现冷作硬化和时效硬化的综合强化效果。其冷加工度一般不超过37%。固溶热处理一般应由合金生产厂进行。用户将经过固溶热处理及冷轧的带材冲制成零件后,自行时效热处理,以获得高强度的弹簧元件。近年来,美国又开发了由铍铜生产厂家完成时效热处理的带材,客户可直接将其冲制成零件使用。铍青铜经各种工艺处理后,欧美对于合金状态的字母表示是:A表示固溶退火态(annealed),合金处于软状态,易于冲压加工成形,有待于下一步的冷加工或直接时效强化处理。H表示加工硬化态(hard),以冷轧板材为例,37%的冷加工度为全硬态(H)、21%的冷加工度为半硬态(1/2H)、11%的冷加工度为1/4硬态(1/4H)。
用户可根据所要冲制零件形状的难易程度而选择适宜的软硬状态。T表示已经时效强化热处理状态(heattreatment)。如采用形变与时效综合强化的工艺则其状态以HT表示。铍青铜合金中所含的铍,其质量百分数为2%,但原子百分数达9.0122%。在熔炼、铸造、热处理、焊接、切削机加工等高温操作时,会形成氧化铍(BeO)。大部分氧化铍会牢固地附着在原工件表面,但在激烈运动如切削加工、抛光、焊接等操作中,细颗粒(小于10μm)的粉尘会悬浮于空气中,操作工人若过量,会导致“铍肺”。因此,上述工作环境必须有完善的定向排风装置。切削加工、抛光等工序必须在有冷却液的湿润状态下进行。美国职业与卫生管理局(OSHA)就此规定的标准为:对铍制品操作车间及其周围环境实行定期的空气取样。对于每日工作8h的工人,其工作环境的铍含量不得超过2μg/m3。为减少铍铜带来的污染,中国和日本等近年来开发了钛及弹性与之相近,在一些工作场合,可作为铍青铜的良好代用材料。
对合金施行一定程度的冷加工,旨在实现冷作硬化和时效硬化的综合强化效果。其冷加工度一般不超过37%。固溶热处理一般应由合金生产厂进行。用户将经过固溶热处理及冷轧的带材冲制成零件后,自行时效热处理,以获得高强度的弹簧元件。近年来,美国又开发了由铍铜生产厂家完成时效热处理的带材,客户可直接将其冲制成零件使用。铍青铜经各种工艺处理后,欧美对于合金状态的字母表示是:A表示固溶退火态(annealed),合金处于软状态,易于冲压加工成形,有待于下一步的冷加工或直接时效强化处理。H表示加工硬化态(hard),以冷轧板材为例,37%的冷加工度为全硬态(H)、21%的冷加工度为半硬态(1/2H)、11%的冷加工度为1/4硬态(1/4H)。
用户可根据所要冲制零件形状的难易程度而选择适宜的软硬状态。T表示已经时效强化热处理状态(heattreatment)。如采用形变与时效综合强化的工艺则其状态以HT表示。铍青铜合金中所含的铍,其质量百分数为2%,但原子百分数达9.0122%。在熔炼、铸造、热处理、焊接、切削机加工等高温操作时,会形成氧化铍(BeO)。大部分氧化铍会牢固地附着在原工件表面,但在激烈运动如切削加工、抛光、焊接等操作中,细颗粒(小于10μm)的粉尘会悬浮于空气中,操作工人若过量,会导致“铍肺”。因此,上述工作环境必须有完善的定向排风装置。切削加工、抛光等工序必须在有冷却液的湿润状态下进行。美国职业与卫生管理局(OSHA)就此规定的标准为:对铍制品操作车间及其周围环境实行定期的空气取样。对于每日工作8h的工人,其工作环境的铍含量不得超过2μg/m3。为减少铍铜带来的污染,中国和日本等近年来开发了钛及弹性与之相近,在一些工作场合,可作为铍青铜的良好代用材料。