Ⅰ 銅基合金都有哪些性能
銅基合金以銅為基加入一定量其他元素組成的合金。銅合金強度中等,易於加工,較耐疲勞,色澤美觀,並具有良好的電導性、熱導性和耐蝕性,是重有色金屬材料中的一個重要分支。銅合金廣泛使用於工業各部門中,其產量僅次於鋼鐵和鋁,是金屬材料中的第三大合金類別。
銅基合金性能:
銅合金具有較好的導電、導熱性能,中等的力學性能和較高的化學穩定性,切削性能較差。隨著添加合金元素的種類不同和數量多寡,各種銅合金的性能有較大的差異。
1、電導性
銅合金是較好的電導體。純銅的電導率在100%~103%IACS(IACS的定義見銅)。添加任何固溶合金元素都會降低銅的電導率,單位原子濃度的降低量,主要取決於合金元素對銅晶格的影響,在固溶范圍內隨添加量增加而加大。
2、色澤
銅具有美麗的玫瑰紅色澤,添加鋅、鋁、鎳、等合金元素後,色澤向金黃色和銀白色轉變,因而可用於製作各種裝飾品和錢幣。
3、強度
銅合金具有中等強度,退火狀態下的工業純銅的抗拉強度在240MPa左右。通過固溶強化、加工硬化、沉澱硬化(包括亞穩分解)、細化晶粒和彌散強化等途徑,可提高銅合金的強度。冷加工既可以單獨用來硬化合金,亦可以與沉澱硬化或亞穩分解共同作用實現強化。
銅中添加任何固溶合金元素都會提高銅的強度,單位原子濃度對銅切變模量強化程度與所添加的元素和銅的原子尺寸之差有關。
4、切削性
一般銅合金的切削性較差,添加鉛、硫、碲等元素能改善銅合金的切削性。根據切削性的好壞,變形銅合金可分為3類:(1)切削性在70%以上的易切削合金,包括含鉛、硫或碲的易切削銅,易切削黃銅,各種鉛黃銅和含鉛在2%左右的青銅和鋅白銅等;(2)切削性在30%~60%的中等切削性合金,包括含銅60%~85%的黃銅和含鉛1%左右的青銅和鋅白銅等;(3)切削性在20%以下的難切削性合金,包括低鋅黃銅、鋅白銅、錫青銅、銅鎳合金和鈹青銅等(一般以易切削黃銅的切削性為100%作比較)。
5、抗應力鬆弛性
純銅的抗應力鬆弛性能較差,添加能提高銅軟化溫度或原子尺寸與銅相差大的可溶元素能提高銅的抗應力鬆弛能力。鈹青銅、白銅和鋅白銅的抗應力鬆弛性能最好,其次是錫青銅和錫黃銅,再其次是硅青銅,普通黃銅的抗應力鬆弛性能最差。就應力鬆弛能力這點而言,銅合金的最高使用溫度約為200℃。抗應力鬆弛能力低的黃銅,只能用於製作稍高於室溫的零件,鈹青銅和加錫、硅、鋁或鋅的三元銅鎳合金,即使在目前器件常用的最高溫度下,其抗應力鬆弛的能力仍然相當高。
Ⅱ 如何能解決離心鑄造有凸台法蘭式銅合金產品疏鬆問題。
解決銅合金產品縮松問題這個本來就是一個很大的難題,對於任何合金的鑄造產品,都不可避免或多或少存在著縮松縮孔的問題,我們能做得就是盡量的減少這些缺陷,從而提高產品的性能。對於這個問題的回答其實要講的理論東西很多。
首先,要知道你是用何種銅合金來製造凸台法蘭的。不過據我所知一般應該為青銅。銅合金在凝固的過程中是以糊狀凝固的方式進行的。這樣的凝固方式難免會產生縮松縮孔問題。
其次,還需要知道你是用砂型鑄造的還是用金屬型鑄造的。如果是砂型鑄造,產生縮松的問題就會更加的嚴重。如果是金屬型會相對來說好點。
拋開這兩個疑問我來給你談談解決銅合金產品縮松的通用辦法:
1、澆注溫度的選擇。採用低溫澆注。低溫澆注的優點就是:減少金屬的收縮量,減少金屬的吸氣量,也可以避免嚴重氧化,減少縮松縮孔的產生。低溫澆注的溫度是比合金液相線高50-70℃的這個范圍,例如你這種銅合金的液相線溫度是1100℃,那麼你的低溫澆注溫度應該在1160℃左右。同時需要注意的是澆注溫度也不能過低,過低會產生冷隔澆不足的現象。
2、澆注高度的選擇。提高澆注高度可以細化晶粒,減少偏析。使銅合金能從發達的樹枝狀晶轉變成為細小的等軸晶。
3、離心轉速的選擇。離心澆注分為滿速澆注,升速澆注和降速澆注。滿速澆注就是始終用一個速度進行澆注,升速澆注就是合金澆注初期用低的離心轉速,等澆注結束後凝固的過程中提高離心轉速。降速澆注和升速澆注剛好相反這里就不累述了。這三種澆注方式的優缺點如下:在生產過程中,轉速對鑄型有著十分重要的作用。轉速過低,離心力不足,易導致鑄件充型不良,水平離心鑄造中就會出現雨淋現象;但轉速過高,不但會浪費資源,而且會使鑄件產生縱向裂紋,成分偏析等缺陷。隨著離心速率的增加。氣體的溶解度會變成一個梯度量,形成所謂的梯度溶解度。氣泡的形核功和臨界形核半徑隨著離心半徑和角速度的增大而增大,離心半徑和角速度越大,氣泡形核越困難,因此可提高離心半徑和角速度以減少氣泡的形成。在離心場的作用下氣泡的形核率隨著離心速率的增大而減小。所以說三種離心澆注的方法各有優缺點,滿速澆註:這樣可以保證鑄件充型充實,氣泡少。但是比較容出現微裂紋。升速澆注和降速澆注相當於一個綜合的效果,這個要在實際生產加以實驗來確定用那種方法比較好。所以你也可以從離心方式上加以選擇。
4、根據實際生產條件的選擇看是否可以採用真空+氬氣保護的熔煉方法。
5、可以在原有的合金基礎上加入一些稀土元素。
6、砂型或者金屬型預熱。如果是砂型鑄造的話可以還需要從砂型入手,單單一個砂型的改進就可以解決很大一部分問題。砂型製作的好壞,透氣性的好壞都直接影響產品的質量問題。
以上只是我給你提出的幾點可以參考的改進方法,基本上也是目前解決這個問題的主要入手點了。當然事物是發展的,或許不久的將來會出現更好更簡便的方法。
Ⅲ 銅怎麼熱處理
純銅熱處理:工業純銅大多隻進行再結晶退火,退火溫度600℃左右,其目的是消除內應力,使銅軟化或者改變其晶粒度。應當注意的是再結晶退火後的晶粒度取決於退火溫度和保溫時間,溫度較低時影響很小,溫度較高時就需設定最佳保溫時間。
去應力退火主要目的是消除變形加工、焊接、鑄造過程中產生的殘余內應力,穩定冷變形或焊接件的尺寸與性能,防止工件在切削加工時產生變形。
冷變形黃銅、鋁青銅、硅青銅,其應力腐蝕破裂傾向嚴重,必須進行去應力退火。銅合金去應力退火溫度比再結晶退火溫蒂低30-100℃,約為230-300℃成分復雜的銅合金溫度稍高,一般為300-350℃。保溫時間為30-60分鍾。
(3)如何細化銅合金晶粒度擴展閱讀
銅是與人類關系非常密切的有色金屬,被廣泛地應用於電氣、輕工、機械製造、建築工業、國防工業等領域,在中國有色金屬材料的消費中僅次於鋁。
銅是一種紅色金屬,同時也是一種綠色金屬。說它是綠色金屬,主要是因為它熔點較低,容易再熔化、再冶煉,因而回收利用相當地便宜。古代主要用於器皿、藝術品及武器鑄造,比較有名的器皿及藝術品如後母戊鼎、四羊方尊。
Ⅳ 銅合金有哪些強化方法
可以通過粉末冶金的方法加入彌散物,這個叫彌散強化。
或者在冶煉的時候採用第二項強化。
還有就是通過擠壓等冷變形然後回火,這可以細化晶粒也有強化效果,不過再一遇高溫就沒用了。
個人認為粉末冶金彌散質點強化效果最好。
Ⅳ 哪些企業會用黃銅晶粒細化劑
黃銅晶粒細化劑主要是涉及黃銅鑄造的企業才會使用,黃銅鑄造如:
1、大型設備的軸瓦(礦山機械、大型鍛造設備曲軸軸承、機床主軸軸承等)的鑄造生產
2、黃銅棒材生產商(對棒材的金相、表面質量都有較大的影響)
3、衛浴潔具龍頭(黃銅鑄造的水龍頭是目前市面上最廣泛的產品)
4、黃銅工藝製品(銅鼎、銅像等)
Ⅵ 怎樣通過銅的晶粒度判定銅的質量好壞,是晶粒度高好些還是低好些,晶粒大的銅主要應用在哪些領域!
晶粒度越高,那麼晶粒就越細。金屬材料的強度與晶粒尺寸之間符合霍爾配奇公式(這個公式我打不上去,不過你可以去搜搜)。這個公式意思就是說晶粒越細,金屬材料的強度越高。原因是晶粒越細,晶界總面積就越大,而晶界阻礙位錯運動,從而是材料的強度升高。晶粒大的銅那就是強度不高的銅了,可以理解為銅的質量不好!這樣就主要應用在一些對銅的性能要求不高,並且成本低廉的領域中了。如果是晶粒度大的銅,那就主要應用在高端產品中了。常見的比如說銅合金引線框架,高速電車的銅接觸導線等等。
Ⅶ 銅只能通過冷加工及隨後的加熱來細化晶粒,而鐵只需要加熱到一定溫度便可使晶粒細化
因為銅不存在同素異構的現象,加熱時晶體的結構不發生變形,所以採用冷加工破碎晶粒,產生預變形,從而來消除應力,而鐵存在同素
Ⅷ 為什麼銅要經過冷加工再進行熱加工才能使晶粒細化
這個太大了,一般熱軋板固溶退火或晶粒度在7級左右比較正常不過3-4級的304奧氏體不銹鋼對冷軋和冷軋板成形性能沒什麼壞的影響晶粒越大,冷軋變形抗力越小冷軋後退火,晶粒會重新再結晶,控制好冷軋板退火工藝,其成形性能還是非常良好的
Ⅸ 純銅晶粒細化劑有哪幾種類型分別起到什麼明顯的作用效果
美國冶金學家Richard H. Haupt發明的Desofin晶粒細化劑,可以用在銅合金、鋁合金、金銀鎳等合金上。其中適用的銅合金,就包含99.95%的純銅。
作用主要有:
1.消除銅合金粗大柱狀晶,顯著細化晶粒,抗氧化,使鑄件表面光滑細致。
2. 提高鑄造金屬的流動性和可塑性,更容易成型,降低次品率。
3.增加合金強度,消除熱應力裂縫、凹陷、麻點、氣孔、氣泡、流星尾巴等現象。
4.降低鑄造溫度,不需要加溫加壓,節約能耗。
這個產品已經被連續使用三十年左右,用戶分布在全球27個國家和地區。
一線衛浴品牌固定使用。
Ⅹ 有色金屬的強化方法有哪些啊
固溶強化、冷變形強化、細晶強化、析出相強化、彌散強化和復合強化
形變強化
形變強化是通過塑性變形使銅合金的強度和硬度得以提高,它是最常用的銅合金強化手段之一。由於冷加工產生的晶體缺陷對材料的導電性影響不大,這種強化方式在提高強度的同時仍使合金具有很高的導電性。形變強化的特點是在材料強度上升的同時,其塑性迅速下降,導電率也會因位錯密度的增加而略有下降。另外,當使用溫度上升時,材料會發生回復、再結晶過程而軟化,而且單一的形變強化使合金的強度提高的幅度有限,所以常和其它強化方式同時使用。
固溶強化是一種形成點缺陷的強化,溶質原子溶入銅基體中形成固溶體,引起晶格畸變,畸變所產生的應力場與位錯周圍的彈性應力場交互作用,使溶質原子移向位錯附近,在位錯周圍形成溶質原子的偏聚即形成「柯垂爾氣團」,結果造成位錯運動時,一方面要克服「氣團」的釘扎作用,另一方面又要克服溶質原子對位錯運動的摩擦阻力,從而產生固溶強化效應。同時合金元素的加入,可大大提細晶強化的效果可以用Hall-Petch關系式表示,晶粒尺寸減小,合金的強度提高。這是因為多晶體在受力變形過程中,位錯被晶界阻擋而塞積在晶界表面,這樣停留在晶界處的滑移帶在位錯塞積群的頂部會產生應力集中;位錯塞積群可以與外加應力發生作用,當該應力大到足以開動近鄰晶粒內部的位錯源時,滑移帶才能從一個晶粒傳到下一個晶粒。由於晶界及相鄰晶粒取向不同,這就阻礙了位錯從一個晶粒向另一個晶粒的運動,晶粒越細,單位體積內的晶界體積就越大,對位錯的阻力也越大,材料的強度就越高。由於晶體的傳導性能與結晶取向無關,晶粒細化僅使晶界增多,因而對銅的導電性能影響很小。此外細晶強化在提高材料強度的同時還可以提高材料的塑性。這是由於晶粒細化後,材料變形時晶界處位錯塞積所造成的應力集中可以得到有效緩解,推遲了裂紋的萌生,在材料斷裂前可以實現較大的變形量。
為了得到細晶粒組織,有幾種方法可以採用:改變結晶過程中的凝固條件,如快速凝固法;形變配合再結晶細化晶粒;強塑性變形法,利用脫溶反應、紡錘分解、粉末燒結、內氧化等方法在合金內產生彌散的第二相以限制基體組織的晶粒長大;通過同素異形轉變的多次反復實現晶粒的細化;通過加入某種微量合金元素來細化晶粒,稀土對銅合金晶粒有明顯細化作用,可以顯著細化銅合金晶粒。
高材料的軟化溫度。