热挤压铋黄铜的显微组织及性能研究

采用工频感应炉熔炼,半连续铸造＋热挤压的方法生产铋黄铜棒,并分析了其显微组织,测定了力学性能和切削加工性.研究结果表明,采用半连续铸造＋热挤压的方法生产出的铋黄铜棒显微组织由α相、β相和少量单质铋相组成,其力学性能和切削加工性能与HPb59-1黄铜相当,完全可以代替HPb59-1黄铜,从而有利于环境保护.     

热挤压铋黄铜的显微组织及性能研究

采用工频感应炉熔炼,半连续铸造+热挤压的方法生产铋黄铜棒,并分析了其显微组织,测定了力学性能和切削加工性。研究结果表明,采用半连续铸造+热挤压的方法生产出的铋黄铜棒显微组织由α相、β相和少量单质铋相组成,其力学性能和切削加工性能与HPb59-1黄铜相当,完全可以代替HPb59-1黄铜,从而有利于环境保护。     

细化处理对铸造铋黄铜组织和切削性能的影响

无铅易切削铋黄铜具有环保、力学性能良好、导热良好的特点,是5G光学模块垫片的首选材料。晶粒组织粗大和铋相分布不均匀会导致切削一致性较差,染黑后出现毛刺加深、着色不均等问题。B、Ti、Zr是工业上常用的细化变质剂,可以细化晶粒和组织,从而提高铋黄铜的切削性能。本文采用铋黄铜(成分为58.3%Cu、40.85%Zn、0.07%P、0.7%Bi、0.08%Sn),分别添加0.1%(质量分数)的B、Ti、Zr,采用宏观、微观、SEM对晶粒、组织、铋相粒子进行比较分析。结果表明,添加0.1%(质量分数)的B、Ti、Zr对铸造铋黄铜晶粒尺寸都有较为显著的细化效果。无添加变质剂样品无等轴晶,而0.1%(质量分数)的B、Ti、Zr等轴晶尺寸为1.43、0.95、0.71 mm,故添加Zr的细化效果优于Ti,Ti的细化效果略优于B。同时B、Ti、Zr的添加对于晶内α+β双相组织也有细化效果,Zr的细化效果优于Ti,Ti的细化效果略微优于B。且加入B、Ti、Zr有助于消除薄膜状分布的趋势,改善铋相的分布。其中B的效果优于Ti和Zr。而4种样品切削性能排序为：B>Zr>Ti>无添加变质剂,...     

热挤压锑镁黄铜的显微组织及性能

通过热挤压方法制备出了切削性能和力学性能优良的无铅易切削锑镁黄铜棒,并对黄铜棒进行了淬火和时效处理.对热挤压态和淬火时效态锑镁黄铜进行显微组织分析、能谱分析,并对热挤压态黄铜棒进行了切削性能试验.结果表明,热挤压态黄铜的显微组织由被沿挤压方向拉长了的α相、β相、含锑和镁的化合物质点构成,其力学性能与HPb59-1黄铜相当,耐腐蚀性能略优于铅黄铜,耐磨性能略差于铅黄铜,切削加工性能与德国制造的无铅易切削黄铜接近.锑镁黄铜淬火后,通过时效的方法可以使含锑镁的金属间化合物均匀细小地析出,从而达到改善黄铜切削性能的目的.无铅易切削锑镁黄铜完全可以替代HPb59-1黄铜,从而在不增加成本的基础上实现无铅化,以保护环境.     

单相无铅Bi黄铜的组织和性能

在α单相黄铜基础上,通过调整Bi含量,并添加Mn、稀土元素La等,研制了一种新型无铅易切削铋黄铜。实验中采用高频感应炉熔铸出铸锭,并进行热压、退火等处理制得试样;然后通过扫描电镜观察其微观组织、X射线衍射分析其物相,并研究了其力学、抗脱锌和切削性能。结果表明,配方为:Bi 0.5%,Mn 1.0%,Zn35%,La 0.1%,铜余量所制得的试样,其各种性能均达到或超过铅黄铜HPb59-1,故可取代铅黄铜。     

含铋黄铜的组织和性能研究

采用铸造-拉拔的方法研究了以铋、锡和铝代替铅的环保黄铜棒。利用光学显微镜、扫描电镜等方法研究了含铋黄铜的微观组织和脱锌后组织,对其力学性能、摩擦系数和切削性能进行了研究。结果表明:Bi和Pb以独立的第三相存在于α相和α相界处;Sn固溶于基体中,强化了晶界,改善了Bi的形状,并且阻滞了α相,与Cu、O等元素构成了致密的保护膜,从而阻止了基体Zn的溶解,提高了含铋黄铜的耐蚀性。     

渗碳体石墨化制备无铅易切削石墨黄铜的组织及性能

以共晶铸铁(eutectic cast iron,ECI)作为C源,通过熔铸时渗碳体的原位生成及渗碳体石墨化工艺制备石墨黄铜.利用SEM和EDS分析石墨黄铜的显微组织,探讨了显微组织与力学性能和切削性能的关系.结果表明:铸造过程中原位生成的渗碳体通过石墨化退火后分解成石墨颗粒均匀弥散地分布于黄铜基体上,颗粒尺寸为3~6μm,铸铁添加量为7%时石墨颗粒出现偏聚.随着铸铁添加量的增加,基体组织不断细化,抗拉强度和显微硬度增加,伸长率降低;随着石墨体积分数的增大,石墨黄铜的切屑形貌得到不断改善.当铸铁添加量为5%时黄铜的切屑形貌最好,为短片状和C型,其切削性能与铅黄铜HPb59-1相当.     

Al、Ce对易切削铋黄铜组织和性能的影响

研制了一种性能优异的易切削铋黄铜来替代有毒的铅黄铜.为了改善铋黄铜的力学性能,在铋黄铜中添加了一定量的Al和Ce.采用光学显微镜、扫描电镜和X-衍射仪来分析铋黄铜的微观组织.分析可知,合金的组织细小,Bi均匀分布在基体中.与传统的铅黄铜比较,所研究的无铅铋黄铜具有优异的切削性能.合金的抗拉强度高于450 MPa,伸长率高于35%.Al和Ce主要通过影响Bi在合金中的润湿效应,改变Bi在合金中的分布,从而对铋黄铜组织和性能产生影响.     

铋含量对黄铜脱锌腐蚀性能的影响

采用显微组织分析和脱锌腐蚀实验方法,研究了不同铋含量对黄铜的微观组织以及黄铜脱锌腐蚀性能的影响.结果表明,铋在铸态黄铜中为单质相,不固溶于基体中,主要以薄膜状存在于晶界上.在黄铜中加入铋可以明显改善黄铜的脱锌腐蚀性能,并且随着Bi含量的增加,黄铜的耐脱锌腐蚀性能增加.     

含铈铝黄铜的显微组织与性能

采用金相组织分析、显微硬度分析、质量损失分析、电化学测试和扫描电镜等手段研究铈铝黄铜和砷铝黄铜的加工性能、组织结构和耐蚀性能.结果表明:铈铝黄铜最佳热轧温度为700～750℃,该合金表现出良好的冷加工性能,退火组织细小均匀,700℃退火1 h后再结晶晶粒大小为50 um左右.在NaCl(3.5%)溶液中腐蚀过程中,铈铝黄铜表面形成-层较均匀致密腐蚀产物膜,较好地阻止了Zn从基体表面向介质中扩散,在一定程度上抑制了脱锌;铈铝黄铜耐腐蚀性能略优于砷铝黄铜,腐蚀速率为6.2×10-3mm/a.     

锑黄铜组织与性能的研究

采用熔铸、轧制的方法生产出了以锑代铅的环保型无铅易切削黄铜板材。通过SEM、OM对锑黄铜的微观组织进行了分析,并对其力学性能进行了研究。结果表明,锑主要以金属间化合物存在于β相以及α和β相的相界处;主要力学性能与HPb59-1铅黄铜相当,锑黄铜的抗拉强度为461.72Mpa,屈服强度为213.3MPa,伸长率为15.67％。研制的锑黄铜替代铅黄铜,具有可行性。     

含镁、锶、钛和硼铸态锰黄铜的组织与性能

试制了一种含镁、锶、钛和硼的新型铸态锰黄铜,测试并分析了其显微组织、硬度、均匀腐蚀性能、电化学腐蚀性能、摩擦磨损性能以及力学性能.结果表明,与未微合金化铸态锰黄铜(Cu-38.74Zn-0.81Al-1.25Mn-0.72Fe-0.22Ni)相比,镁、锶、钛和硼复合微合金化铸态锰黄铜(Cu-37.72Zn-1.36A1-1.53Mn-0.7Fe-0.17Ni-0.079Mg-0.014Sr-0.023 Ti-0.0048B)的α相显著细化,由块状变为针状或点状,其硬度由HV154.8提高到HV172.8;由于组织细化降低了贯通腐蚀通道产生的概率,均匀腐蚀速率下降了8.3％,自腐蚀电位由-0.382 77 V升高到-0.236 26 V;硬度的提高以及组织的细化使其摩擦系数下降了11.9％;抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了12.1％、41.4％和7.8％(微合金化锰黄铜的抗拉强度和伸长率分别为522.3MPa、297MPa和24％).     

钛对高硅铸铁组织和性能的影响

采用金相显微镜,扫描电镜和多种试验方法研究了含Ti高硅铸铁的微观组织结构和性能。结果表明,在高硅铸铁中添加适量的Ti,高硅铸铁合金中生成D型石墨;随着Ti含量的增加D型石墨不断细化,分布均匀化,从而细化基体晶粒,提高高硅铸铁合金的综合力学性能;D型石墨降低了腐蚀溶液浸入高硅铸铁内部的通道,提高合金的耐蚀性,通电情况下钛还可以提高高硅铸铁合金的整体钝化性能从而提高合金在强氧化性酸中的耐蚀性。     

黄铜化学镀镍磷合金的工艺与性能

研究了黄铜化学镀镍磷合金的工艺。对镀层的成分、结构、结合力和耐腐蚀性进行了分析研究。实验表明:采用酸性镀液施镀,可得到结合力强,磷含量大于12％,非晶态结构的Ni-P合金镀层;并具有优异的耐蚀性。     

含铜高硅铸铁的组织与性能的研究

采用多种试验方法研究了Ｃｕ对高硅铸铁的组织与性能的影响。结果表明,在ＳＴＳｉ１５高硅铸铁中添加７％Ｃｕ,可使石墨呈细小花瓣状,并在晶界上有富Ｃｕ新相析出,从而可降低高硅铸铁的硬度,提高其塑性,对耐蚀性能也有明显改善。     

微量Ti对Mg-9Al合金显微组织和性能的影响

研究了微量Ti对Mg-9Al二元合金铸造显微组织和性能的影响.研究发现,Ti的加入,使得Mg-9Al合金的塑性增加,明显提高了Mg-9Al合金的抗腐蚀性能.分析结果表明,残留Ti弥散分布在合金的基体中,Ti的加入有效降低了Fe的含量,一定程度上“净化”了合金液,抑制了合金凝固时的异质形核,使组织晶粒粗化.实验发现,炉前加入0.12%的Ti(质量分数,下同)时,Mg-9Al合金的晶粒大小由145μm增大到188μm.随着Ti的加入,Mg-9Al铸造组织中β相的形态,由半连续骨骼网状改变为短条状和颗粒状.当炉前加入0.12%的Ti时,Mg-9Al合金的综合性能较佳.     

无铅易切削镁钙黄铜的组织结构与性能

用中频感应炉采用熔铸的方法制备无铅易切削镁钙黄铜铸锭.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪等方法分析无铅镁钙黄铜的微观组织结构,测定了合金的布氏硬度和切削性能.结果表明,无铅镁钙黄铜铸态组织主要由α相、β相和Cu2 Mg相组成,且Cu2 Mg相数量随着镁含量的增加而增多.随着镁含量的增加,黄铜的布氏硬度提高,当黄铜中镁含量超过1.5％后,硬度值增加不明显;镁元素可以显著改善黄铜的切削性能.     

RE含量对00Cr22Ni5Mo3REx双相不锈钢组织和性能的影响

以00Cr22Ni5Mo3REx双相不诱钢为研究材料,采用金相显微镜、万能拉律试验机和冲击试验机等手段,研究了RE含量对00Cr22Ni5Mo3REx双相不锈钢显微组织、力学性能及耐点蚀性能的影响.结果表明,奥氏体含量随RE含量的增加先增加后减少,在RE含量为0.3％时,两相比例约为1∶1,力学性能随RE含量的增加先降低后增大:随RE含量的增加,耐点蚀性能先减弱后增强;当RE含量在0.4％时,00Cr22Ni5Mo3REx双相不锈钢综合性能最好.     

环保Bi黄铜棒反向挤压时各工艺参数的影响

现场采用28MN反向挤压机挤压准φ23.2mm和准φ6.5mm的环保Bi黄铜棒,探讨挤压温度、挤压速度和变形程度等工艺参数对成形过程和产品质量的影响,得出适宜的挤压温度范围为670～710℃,延伸系数λ应小于550,此时金属流出速度可达3435mm/s。这为生产现场制订工艺参数提供了有利的参考数据。     

表面刻蚀粉末冶金黄铜的微观结构和防结蜡性能研究

目的原油运输中管道结蜡问题严重影响正常的生产运输,通过表面刻蚀的方法,获得具有超亲水性的粉末冶金黄铜表面,从而达到良好的防结蜡性能。方法结合不同刻蚀时间下的表面微观结构、粗糙特性和润湿特性,对防结蜡性能进行系统研究。采用Fe Cl3溶液,刻蚀粉末冶金黄铜试样不同时间,通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对刻蚀表面的成分和形貌进行分析,利用接触角测量仪测量样品表面润湿性,最后对刻蚀后的黄铜进行防结蜡测试。结果表面刻蚀过程实为"脱锌",在试样表面形成了微纳米级颗粒粗糙结构。随着刻蚀时间的延长,最大轮廓高度Rz相应增大。与未刻蚀试样相比,刻蚀后的试样表面水接触角大幅降低,防结蜡性能显著提升。当刻蚀时间为120 min时,水接触角远小于30°,粉末冶金黄铜表面达到超亲水状态,防结蜡测试后,约80%表面为干净的原始表面,几乎没有石蜡吸附。结论刻蚀表面的亲水成分和棱锥状铜单质颗粒组成的微细粗糙结构,使得其在水相中形成稳定的"水膜",这层水膜可以有效阻止油相中石蜡的析出与沉积,达到良好的防结蜡效果。