關於銅鑄件硬度的探討

發布日期：2016-11-21 00:00 來源：https://www.ts-residence.com 點擊：

錫鉛青銅是在二元錫青銅的基礎上添加鉛獲得的。鉛基本不溶於(yu) 錫青銅，而以純組元狀態分布於(yu) 合金中，起改善合金切削性能和降低摩擦係數的作用。鉛相質軟，合金中含鉛量高時硬度便會(hui) 下降。一般生產(chan) 條件下，合金的結晶過程是一個(ge) 非平衡過程。由Cu-Sn二元相圖可知，錫青銅含錫量大於(yu) 7%後，其鑄態組織中就會(hui) 出現(α+δ)共析體(ti) ，且含錫量越高，其共析體(ti) 組元的含量也越高。共析體(ti) 中的δ相是以電子化合物Cu3Sn8為(wei) 基的固溶體(ti) ，具有硬度高、耐磨的特點。新合金比老合金的錫含量提高了26%，而鉛含量卻降低24%，故相比之下，新合金層含有較多的(α+δ)共析體(ti) ，而純組元鉛卻較少；新合金還提高了鎳和鋅的含量，鎳具有強化基體(ti) 的功能，而鋅具有除氣和縮小合金結晶溫度範圍的作用，故使合金層的組織致密度提高；此外，新合金采用高頻率機械振動結晶，非自發形核數目大大提高，晶粒細化。因此新合金層具有更高的硬度和強度。

摩擦學設計中廣泛采用軟/硬配對的結構形式，其中雙金屬鑄件因成本低、易於(yu) 組織生產(chan) 而在軍(jun) 、民品液壓泵及馬達中獲得廣泛運用。工程機械與(yu) 航空用液壓泵及馬達中的主要摩擦副——轉子和配油盤就大量選用錫鉛青銅/35鋼雙金屬結構。然而，隨著液壓泵向高速、高壓、大流量、輕量化方向的發展，原用傳(chuan) 統的雙金屬件的銅合金層，因其強度(硬度)低、組織不致密、鉛偏析嚴(yan) 重、與(yu) 鋼基體(ti) 結合不好以及抗磨性能差等缺點，已不能滿足使用要求。為(wei) 此，我們(men) 對銅合金層的成分進行了重新設計，並對鑄造和熱處理工藝進行了改進，從(cong) 而使銅鑄件組織更致密、鉛偏析明顯改善，硬度及抗磨性能獲得了顯著提高。

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