| 品名铝黄铜 | 牌号C6870 |
| 产地美国 | 铜含量99.56% |
| 杂质含量0.336% | 粒度26目 |
| 软化温度36℃ | 导电率565%IACS |
| 硬度34HRB | 品牌美国 |
黄铜性能优良,用途广泛,倍受青睐,其中多元复杂铝黄铜由于其强度高、耐磨性能好而被制造成无油润滑轴承,以代替传统的锡青铜、铅黄铜、 铅锑锡铜等轴承材料。 多元复杂铝黄铜被广泛应用于 [1] 等不易润滑和更换的轴承和轴套等部位。由于多元复杂铝黄铜的锌当量较高,除了α相外,有大量的β相存在,同时还有少量的γ相生成, 使合金的熔炼和铸造相当困难。
特别是采用连续铸造时,极易使铸锭表面开裂或粗糙,给下一步挤压工序产生较大的摩擦并使挤压件升温较大,严重影响产品的质量。因此,在工业生产中,如何使复杂铝黄铜的生产成本降低,同时能生产出性能优异的合格产品受到极大的关注。
铝黄铜可分为两类。一类是铸造黄铜中加入少量铝以清除杂质增加流动性,浇铸复杂铸件,合金中多余铝量不超过0.5%;一类是锻造黄铜中加 铝以增加抗蚀能力,常用作冷凝管,一般成分范围为al1~6%,zn24~42%,cu55~71%。
铝黄铜的牌号和种类不多,国标中铝黄铜有6个牌号,主要是在铝黄铜中加入锰、铁等元素,以提升合金的强度、耐磨性能等综合性能。较为常见的铝黄铜主要有hal77-2、 hal66-6-3-2、hal64-3-1,其他还有hal60-10-1、hal59-3-2等。
1、锰、铁元素
由于锰和铁的熔点极高,难以达 到其熔点温度,加入后仅依靠扩散溶解于铜中。锰在铜中的溶解度较大,在高温时易在铜中溶解。铁虽然在铜中的固溶度极小,但是它在cu-mn 合金中的固溶度较大,可以方便的加入。 所以本工艺采用在高温 时先加入mn, 再加入铁的方式加入 mn、fe 元素,既 保证了合金的成分,又避免了制造中间合金的过程,从而减低了生产成本,提高了生产效率。mn 能大量地 熔入铜,起到固溶强化的作用,同时能有效阻止黄铜 “脱锌”,提高了黄铜的耐腐蚀性能。 fe 在室温下固溶 度较低,有富 fe 相析出,富 fe 相改善了材料的润滑 性,提高了基体的强度,改善了合金的耐磨性能。
2、锌和铝元素
锌和铝的熔点很低,且极易被氧化。当合金熔液温度较高时,加入铝、锌,极易被氧化燃烧掉。为此我们采用待 mn、fe 溶解后加入冷料 (cu 或废旧料)进行降温,再加入铝、锌的方式生产。 由于al 和zn 在 cu 中的固溶度较大,很容易溶解于铜中,保证了合金的化学成分。铝的锌当量系数相 当高(n=6),少量的铝就能使双相黄铜的 β相增多,在复杂铝黄铜中甚至有脆性的 γ 相生成,使合金的 强度硬度提高,同时塑性、韧性明显下降。
3、微合金元素
微合金元素在***后一道工序加入,并升温至喷火出炉。加入锡可以对材料的基体起到强化作用,生成 sno2 保护膜提高抗腐蚀能力,并能防止“脱锌”现象出现。但过多的加入锡会使材料的脆性化合物增多,影响材料性能。 加入稀土元素可以细化晶粒,强化基体,改善材料的冷热加工性能。 [2]
1、配料
电解铜、纯铝、电解锰、电解锌、马口铁、高纯度的微合金元素。所有的配料要求无油污、无水 份、无杂质。 由 mn、fe 在黄铜中的溶解特性确定其加入顺序。
2、设备
采用工频有芯感应炉进行熔炼。 由于此炉是依靠材料自身产生涡流升温,具有熔化速度快、工作环境温度低、铜液温度均匀及电磁搅拌力强的特点,从而容易使材料成分均匀,便于控制材料化学成分。
3、熔炼
为了节约成本,提高生产效率,采用将元素直接加入的方式熔炼,其熔炼难度高。
熔炼工艺流程如下:向熔炉加入电解铜,开始熔化时加入干燥的覆盖剂,全部熔化后加入脱氧剂,并每次充分覆盖后,升温到1300℃,加入 mn,待mn 熔化完再加入 fe;待fe熔化完加入余下的铜进行降温处理,再加入锌和铝熔解,升温加入锡、稀土搅拌,升温喷时出炉进行半连续铸造。
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