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.     

无铅磷钙黄铜的组织与性能

通过熔铸方法,于中频感应炉中制备无铅磷钙黄铜铸锭,利用扫描电镜、电子能谱仪、电子万能试验机及卧式车床等手段,研究磷钙黄铜合金的显微组织和力学、切削及耐脱锌腐蚀性能,并结合切屑的形貌观察,分析金属间化合物对切削性能的改善作用。结果表明:磷、钙显著改变了黄铜的组织与性能,使得磷钙黄铜的组织由α相、β相和分布在晶界上及晶粒内的金属间化合物颗粒组成;无铅磷钙黄铜合金的主要成分(质量分数)为57%~60%Cu、40%Zn、0.7%P、0.5%Ca时,合金显示出优良的综合性能,其抗拉强度为362.7 MPa,伸长率为15.0%,布氏硬度为105.0HB,耐脱锌腐蚀深度为321.9μm,切削性能与铅黄铜HPb59-1相当。     

无铅易切削磷钙黄铜的研究

介绍一种新型环境友好型易切削磷钙黄铜的制备工艺和方法,于中频感应炉中熔制无铅易切削黄铜铸锭,并对其组织、力学性能和切削性能进行研究。结果表明,加入适量的P、Ca等元素取代Pb,形成的金属间化合物弥散分布在相界面上,并且具有脆而不硬的特性。磷钙黄铜的切削性能大致与含铅黄铜HPb59-1相当。     

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.     

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.     

Sn对易切削Bi黄铜组织及性能的影响

用PHILIPS-XL30型扫描电子显微镜(SEM)观察了不同Sn含量对易切削Bi黄铜组织的影响,采用HY-1080型电子拉伸试验机测试了试样的力学性能,使用C6136卧式普通机床检测合金切削性能.结果表明,Sn能改变Bi的分布状态,使Bi从相界向α相迁移,从而有效改善材料性能;但Sn的含量超过2.0%时,合金中生成CuZnSn脆性电子化合物,使材料力学性能指标降低;合金的切削性能随着Sn含量的增加而提高.     

Ca、P对黄铜合金组织与性能的影响

通过正交试验法,利用光学金相显微镜、扫描电镜及能谱仪、万能试验机及卧式车床等手段,研究了Ca、P对黄铜显微组织、力学性能及切削性能的影响。结果表明:在黄铜合金中加入质量分数为0.5%Ca和0.6%P时,其切削性能大致与HPb59-1相当,同时,合金中存在弥散分布的金属间化合物。     

MgCa合金对铅黄铜组织与性能的影响

以废旧铅黄铜添加MgCa合金为研究对象,利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、X射线衍射仪以及FactSage软件计算、弹塑性计算,对铸态合金的微观组织、物相组成以及力学性能、切削性能进行了研究。结果表明,随着MgCa添加量的增加,铅黄铜仍为均匀分布的α+β两相组织,但α相减少,β相增加,α相晶粒形状变得圆整。添加MgCa合金能使游离Pb形成稳定的Ca2Pb、Mg2Pb高熔点化合物,降低了Pb的危害。Ca2Pb、Mg2Pb呈脆性,Cu2Mg呈塑性,总体使得铅黄铜的硬度逐渐增加,电导率逐渐下降,但对铅黄铜切屑性能影响不大。     

60Cu-Zn-xMg合金组织与性能研究

采用熔铸、挤压的方法制备了60Cu-Zn-xMg(x=2,4,6,at.%)棒材.利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、电子万能试验机、CK7525卧式车床等手段对镁黄铜的微观组织、力学性能和切削性能进行了研究.结果表明,当镁含量x≥4at.%时,合金物相由α相、β相和Cu2Mg相组成;随着镁含量的增加,合金塑性下降,切削性能提高;试验所制备合金的力学性能均与C36000相当.     

H65黄铜带的晶粒细化与组织性能

研究细化剂及其加入量对H65合金材料在铸态、热轧及冷轧状态下组织结构和性能的影响。研究结果表明,两种细化剂对铸态H65合金均有细化效果,能有效减小铸锭晶粒的尺寸;合金的抗拉强度、伸长率及电导率均有不同程度的提高,并且,细化剂对合金的晶粒细化作用对热轧态及冷轧态下H65合金材料的组织性能仍有明显影响。采用细化剂Ⅱ,加入量为0.075%,对H65合金的冷轧带材的综合性能提高明显,0.2mm厚的冷轧带材的抗拉强度可达687.6MPa,比未加细化剂的提高6.4%;伸长率为1.94%,提高6%;电导率为17.6MS/m,提高40.7%。     

铋黄铜组织及性能的研究

与铅黄铜相比,铋黄铜对人体和环境无害,可代替铅黄铜用于许多工程领域。日本、德国等国家都开发了铋黄铜,并研究了铋黄铜的切削性能、力学性能和耐蚀性能。近年来,我国也开展了铋黄铜的研究工作,研究了不同含铋量黄铜的显微组织、力学性能、耐脱锌腐蚀性能,特别是切削性能。结果表明,铋黄铜的组织主要为α相和β相,铋以单质形式存在于晶界和相界;铋黄铜的切削性能与铅黄铜相近;铋能明显改善黄铜的耐脱锌腐蚀性能。目前,铋黄铜的某些性能尚未完全达到铅黄铜的水平,价格也较昂贵,有待进一步研究。     

Microstructure and properties of unleaded free-cutting brass containing stibium

A new environmental friendly cutting brass containing stibium instead of lead was produced by casting and rolling. The microstructure was observed and the mechanical, dezincification and cutting properties were studied. The results show that the white particles distribute in both grains and grain boundaries, and the particles are mainly intermetallics containing stibium. The tensile strength, yield strength and elongation percentage of half-hard Sb-brass is 461.72 MPa, 213.3 MPa and 15.67%, respectively. Corresponding to HPb59-1 by the size as well as appearance of the chips and the mechanism of free-cutting, the cutting property of unleaded free-cutting Sb-brass is excellent. The unleaded Sb-brass has excellent dezincification corrosion resistance, and the average depth of longitudinal section is about 295.4 μm, while the average depth of lateral section is about 214.7 μm, and it is feasible to develop a new unleaded free-cutting Sb-brass.     

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。     

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％).     

无氰碱性电镀工艺对黄铜微观结构的影响

在碱性条件下,以硫酸盐为基础溶液,酒石酸钾钠和柠檬酸钠为络合剂,在A3钢表面电镀黄铜合金薄膜。用XRD研究在不同温度、不同电流密度条件下及加入添加剂γ-APS的黄铜合金镀层的微观结构。用SEM和EDS研究在不同电镀时间下黄铜合金镀层的表面形貌和组成。结果表明,电流密度对镀层微观结构影响最为明显,在最佳电镀工艺条件温度为35℃、电镀时间8 min、电流密度为15 mA/cm2时电镀出的Cu-Zn黄铜合金,镀层结晶晶粒均匀,镀层中Cu∶Zn质量比为64∶36。加入添加剂-γAPS后得到的黄铜合金镀层结晶晶粒更加均匀致密且呈现金黄色。     

无氰碱性电镀工艺对黄铜微观结构的影响

在碱性条件下,以硫酸盐为基础溶液,酒石酸钾钠和柠檬酸钠为络合剂,在A3钢表面电镀黄铜合金薄膜。用XRD研究在不同温度、不同电流密度条件下及加入添加剂γ-APS的黄铜合金镀层的微观结构。用SEM和EDS研究在不同电镀时间下黄铜合金镀层的表面形貌和组成。结果表明,电流密度对镀层微观结构影响最为明显,在最佳电镀工艺条件温度为35℃,电镀时间8 min,电流密度为15 mA/cm2时电镀出的Cu-Zn黄铜合金,镀层结晶晶粒均匀,镀层中Cu：Zn质量比为64：36。加入添加剂-γAPS后得到的黄铜合金镀层结晶晶粒更加均匀致密且呈现金黄色。     

铸态铅黄铜的准超塑性及应用

通过恒速拉伸试验,对一种生产保持架用铅黄铜的准超塑性进行研究。由正交试验法确定出最佳超塑性条件;考察了变形温度、初始应变速率对其影响,并测定其力学性能。结果表明:此种不经预处理的铸态铅黄铜,在适当条件下具有一定的超塑性。依据试验结果,生产出高速重载轴承的保持器。     

固溶时效对含硼特殊黄铜显微组织及摩擦磨损性能的影响

运用光学显微镜、电子探针显微分析仪、摩擦磨损试验机等手段对不同固溶时效处理后的含硼特殊黄铜显微组织和摩擦磨损性能进行了分析。研究表明,含硼特殊黄铜固溶后随时效温度的不同,将会有不同形态的α相析出,350℃时得到的网状α相结构形态最复杂。由于α相在磨损过程中能够松弛应力,阻碍裂纹的扩展,从而能有效提高材料的摩擦磨损性能。     

H68黄铜动态应变时效后的组织与性能

在4.76×10-4s-1的应变速率、100K～673K 的温度范围内进行了系列温度拉伸试验、恒应力时效试验以及对动态应变时效(DSA)预处理后微观组织的观察,研究了DSA对H68黄铜组织和性能的影响.结果表明,H68黄铜在250K～600K的温度范围内会出现DSA现象;在DSA温区内,出现屈服应力平台及加工硬化速率峰值.在动态应变时效过程中发生的运动位错与溶质原子之间的交互作用使材料的位错组态发生变化,在相同的预应变量下,随着DSA预处理的温度升高,材料的位错密度提高,形成更复杂、更稳定的位错组态.