鉻青銅和鎘青銅都具有很高的導(dǎo)電導(dǎo)熱性,良好的加工性能和機械性能、耐磨耐蝕,有較高的再結(jié)晶及軟化溫度,因而多用于制造室溫及高溫下的導(dǎo)電耐磨零件。這類變形合金的牌號及化學(xué)成分如表Ⅲ—12。
表Ⅲ—12
合號 | 主 成 分,% | 雜質(zhì),不大于% | ||||
Cr | Al | Mg | Cd | Cu | 總 和 | |
QCr0.5 | 0.5~1.0 | — | — | — | 余量 | 0.5 |
QCr0.5-0.2-0.1 | 0.5~1.0 | 0.1~0.25 | 0.1~0.25 | — | 余量 | 0.5 |
QCd1.0 | — | — | — | 0.9~1.2 | 余量 | — |
銅中加入鉻或鎘后導(dǎo)電率略有下降。Cu—Cr,Cu—Cd銅側(cè)的二元平衡圖如圖Ⅲ—110及圖Ⅲ—111。
圖Ⅲ—110 Cu—Cr二元平衡圖
由此兩圖可知:高溫下Cr與Cd都能部分固溶于α-相,溫度下降時即析出Cr-相及Cu2Cd相(又稱β-相),因而都可進行淬火時效的強化處理。鉻青銅在1000℃~1030℃下淬火,于450℃~500℃下時效或淬火后經(jīng)冷加工后再時效,合金可得到明顯的強化。鎘青銅由于Cu2Cd的沉淀效果不明顯而無實用價值,故工業(yè)上僅以冷變形方式予以強化。
圖Ⅲ-111 Cu—Cd二元平衡圖
這兩種不同合金的特征見表Ⅲ-13。在鉻青銅中加入少量鋁與鎂后不出現(xiàn)新相,但可在合金表面生成一層致密的高熔點高電阻低揮發(fā)性的保護膜,從而有效地防止高溫氧化,增強了合金的耐熱性。
表Ⅲ—13
合 金 | 共晶溫度 ℃ | 共晶溫度時的 zui大固溶度,% | 固溶度變 化趨勢 | 低溫時的固 溶度,% | α固溶體冷 卻時析出相 | 時效硬 化效果 | 合金的強化 方 法 |
Cu-Cr | 1072 | 0.65 | 隨溫度下降 而急劇減少 | 400℃以下 為0.02 | Cr-相 | 明 顯 | 淬火+冷加工 變形+時效 |
Cu-Cd | (包晶溫度) 549 | (包晶溫度時) 3.7 | 隨溫度下降 而急劇減少 | 300℃以下 為0.5 | Cu2Cd相 (β相) | 不明顯 | 冷加工變形 |
鉻青銅QCr 0.5的金相組織見圖Ⅲ—116至Ⅲ—120。鎘青銅QCd 1.0的金相組織見圖Ⅲ—121至Ⅲ—123。
圖Ⅲ-116 2/3×
合號 QCr0.5
工藝條件 半連續(xù)鑄造
浸蝕劑 硝酸水溶液
組織說明 晶粒較粗大。
圖Ⅲ-117a 120×
圖Ⅲ-117b 600×
合號 QCr0.5
工藝條件 半連續(xù)鑄造
浸蝕劑 硝酸高鐵酒精溶液
組織說明 基體為α-相,(α+Cr)共晶體呈網(wǎng)狀分布。圖b為圖a之放大,明顯觀察到共晶體中之Cr相。
圖Ⅲ-118 450×
合號 QCr0.5
工藝條件 擠壓棒
浸蝕劑 硝酸高鐵酒精溶液
組織說明 基體為α-相,顆粒狀的Cr相沿加工方向分布。
圖Ⅲ-119 400×
合號 QCr0.5
工藝條件 拉伸棒
浸蝕劑 硝酸高鐵酒精溶液
組織說明 Cr相呈顆粒狀分布于變形的α-基體上。
圖Ⅲ-120a 400×
圖Ⅲ-120b 400×
合號 QCr0.5
工藝條件 a為擠制棒于1045~1065℃保溫3小時淬火
b為淬火后于500℃下時效1小時
浸蝕劑 硝酸高鐵酒精溶液
組織說明 合金經(jīng)高溫長時間保溫后晶粒長大,而仍有部分Cr相未溶入α-相中,此時顯微硬度HM=63~66公斤/毫米2經(jīng)時效后組織與淬火組織無明顯改變,但硬度卻明顯提高,HM=137~148公斤/毫米2。
圖Ⅲ-121 1/2×
合號 QCd1.0
工藝條件 半連續(xù)鑄造扁錠
浸蝕劑 硝酸水溶液
說明 扁錠橫向宏觀組織
圖Ⅲ-122 400×
合號 QCd1.0
工藝條件 半連續(xù)鑄造
浸蝕劑 硝酸高鐵酒精溶液
組織說明 基體為α-相,黑灰色顆粒為Cu2Cd相,此相極易在拋光浸蝕過程剝落。
圖Ⅲ-123 200×
合號 QCd1.0
工藝條件 擠壓棒
浸蝕劑 硝酸高鐵酒精溶液
組織說明 基體為帶雙晶的α-相,Cu2Cd顆粒較小且易剝落,故圖中多呈小黑點。
備案號:滬ICP備12025537號-4 技術(shù)支持:化工儀器網(wǎng)