无铅易切削硒铋黄铜的研究

介绍了无铅易切削硒铋黄铜的制备工艺，于中频感应炉中制备了无铅易切削硒铋黄铜铸锭，并对其组织和力学性能以及抗腐蚀性进行了测定。结果表明，铋以铜铋中间合金形式在1200℃加入时，铋均匀分布在铜合金中。该工艺制备的无铅易切削硒铋黄铜具有较HPb59-1好的力学性能、机加工性能和抗脱锌腐蚀性能。通过物相与组织形貌分析，解释了铋改善铜合金切削性能的机理。     

易切削黄铜的研究现状及其机理浅析

传统的易切削铅黄铜中含有的铅元素对环境和人都有极大的危害,所以急需寻找一种或者多种元素来替代易切削铅黄铜中的铅.本文介绍了易切削黄铜的发展现状,并经过对比分析其性能了解几种有发展前景的易切削黄铜.从易切削黄铜的切削特点出发研究其易切削的本质,并通过添加微量元素如Ni、P、Ca等,以及稀土元素Ce来改善黄铜的切削性能,达到易切削黄铜低铅或者无铅的目的.     

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。     

环保型易切削黄铜的研究进展

随着人们对环境和卫生要求的提高,对使用铜合金材料的环保性也提出了新要求,发展低铅/无铅黄铜材料成为一种趋势.用铋、锑、硅、碲、镁等元素来代替铅是实现无铅易切削黄铜材料的较好途径,一些高校、科研院所和公司已经开发了一系列无铅易切削黄铜产品,其切削性能和强度等接近于普通铅黄铜.但是,这些产品的冷、热加工性能尚需要进一步提高,成本普遍高于铅黄铜,尚需要进一步探索,提高性能,降低成本,以达到替代铅黄铜的目的.     

镁对磷钙无铅黄铜组织和性能的影响

研究了0.3%～0.9%的Mg对P-Ca黄铜显微组织、力学性能和切削性能的影响。通过对显微组织的观察、力学性能和切削性能的检测发现,Mg的加入抑制了P-Ca黄铜组织中片状金属间化合物的出现,使合金的切削性能得到了很好地改善,而硬度和强度没有明显的变化,伸长率明显提高。但是当Mg含量超过0.6%,合金的伸长率反而会急剧下降。含有0.9%的P和0.2%的Ca的P-Ca黄铜中,添加了0.6%的Mg,可使P-Ca黄铜合金力学性能良好,切削性能与铅黄铜接近。     

变质处理对高锌无铅黄铜组织与性能的影响

采用普通铸造法制备了一种高锌无铅黄铜,研究了变质处理对其组织和性能的影响.结果表明,变质处理可以明显细化铸态高锌黄铜合金中的γ相颗粒,使其由较大的星花状变为细小粒状.变质处理后再进行热处理,可以使γ相进一步细化和弥散分布.由此获得的合金力学性能和切削性能与HPb59-1接近.     

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。     

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.     

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.     

易切削黄铜耐磨耐腐蚀性能的研究

传统易切削黄铜多为含铅黄铜,如:HPb59-1、HPb63-3等广泛应用于机械制造中。这种含铅黄铜零部件报废后,将以各种形式污染环境。近年来,随着环保呼声的不断高涨,无铅易切削黄铜的研制成为必然。然而黄铜的耐蚀性能是极其重要的使用性能,也是本试验能否应用于实际生产所面临的问题。本文详细阐述了所制易切削黄铜的抗脱锌能力有较大提高及其原因。     

新型易切削黄铜冷拉态微观组织及性能研究

选择以Cu-Zn-Si-P作为基础合金,通过添加适量的铝、锡、镍、镧等合金元素,研制出一种新型易切削黄铜,来替代有毒的铅黄铜和昂贵的铋黄铜,同时在此基础上探讨了各合金元素的加入对合金组织结构和性能的影响,并分析了其影响机理.对Cu-Zn-0.5%Si-P-Sn-Ni-La合金挤压态进行性能检测显示,冷拉态切削性能到HPb59-1的80%左右,其硬度值为165HB,抗拉强度为617 MPa,伸长率为16%.     

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。     

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.     

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。     

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％).     

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.     

环保铋黄铜中各元素含量对切削性能的影响

研究环保Bi黄铜中各元素含量对切削性能的影响,对合理选择其化学成分具有重要的意义。试验表明,随着Cu含量的提高其切削性能逐渐下降;随着Bi含量的提高其切削性能逐渐提高;随着稀土含量的增加其切削性能先减少后增加,且稀土含量在0.03%和0.09%时的效果相同。     

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。