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青铜:原指铜锡合金,后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜,并常在青铜名字前冠以 主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能、减摩性能好和机械性能好,适合於制造轴承、蜗轮、齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高,耐磨性和耐蚀性好,用於铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高,导电性好,适於制造精密弹簧和电接触元件,铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。
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铝青铜具有许多优良的性能。铝青铜具有很高的强度、硬度和耐磨性,常用来制造齿轮坯料、螺纹等零件。铝青铜具有很好的抗蚀性,因此可用来制造耐腐蚀零件,如螺旋桨、阀门等。铝青铜在冲击作用下不会产生火花,可用来制造无火花工具材料。具有优良的导热系数和稳定的刚度,作为模具材料在拉伸、压延不锈钢板式换热器时不会产生粘模、划伤工件等优点,已成为一种新型模具材料。铝青铜具有形状记忆效应,已经作为形状记忆合金得到发展。铝青铜合金价格相对便宜,成为一些昂贵金属材料的部分替代品,如替代锡青铜、不锈钢、镍基合金等。正是由于铝青铜所具有的优良特性,越来越受到喜爱,在民用和工业中起着重要的作用。
国内常用牌号
QAL7:具有高的强度和弹性,在大气、淡水、海水和某些酸中耐蚀性高,可热、冷态压力加工,可电焊和气焊,不易钎焊。
用途:弹簧盒要求耐蚀的其它弹性元件。
QAL9-4:具有高的强度,良好的减摩性和很好的耐蚀性,可热加工,可焊接,但不易钎焊。
用途:高强、耐磨零件,如轴承、轴套、齿轮、涡轮等;还可制造接管嘴、法兰盘、扁形摇臂、支架等。
QAL10-4-4:在400℃以下具有稳定的力学性能,有良好的减摩性,在大气、淡水、海水中耐蚀性很好,可热加工,可焊接,但不易钎焊。
用途:高强度的耐磨零件盒在400℃以下工作的零件,如轴承、轴套、齿轮、球形座、螺帽、法兰盘等。
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用途:弹簧盒要求耐蚀的其它弹性元件。
QAL9-4:具有高的强度,良好的减摩性和很好的耐蚀性,可热加工,可焊接,但不易钎焊。
用途:高强、耐磨零件,如轴承、轴套、齿轮、涡轮等;还可制造接管嘴、法兰盘、扁形摇臂、支架等。
QAL10-4-4:在400℃以下具有稳定的力学性能,有良好的减摩性,在大气、淡水、海水中耐蚀性很好,可热加工,可焊接,但不易钎焊。
用途:高强度的耐磨零件盒在400℃以下工作的零件,如轴承、轴套、齿轮、球形座、螺帽、法兰盘等。
铍青铜是典型的时效析出强化型合金。高强铍青铜的典型热处理工艺是,在760~830℃温度保温适当时间(每25mm厚的板材至少保温60min),使溶质原子铍充分固溶于铜母体中,形成面心立方晶格的α相过饱和固溶体。随后,在320~340℃温度下保温2~3h,完成脱溶析出过程,形成γ′相(CuBe2亚稳定相)。该相与母体共格造成应力场而强化了基体。高导铍青铜典型的热处理工艺是,在900~950℃的高温下保温一段时间,完成固溶过程,继之在450~480℃下保温2~4h,实现脱溶析出过程。由于合金中添加较多的钴或镍,其弥散强化质点多为钴或镍与铍形成的金属间化合物。为进一步提高合金的强度,往往在固溶热处理之后和时效热处理之前。
对合金施行一定程度的冷加工,旨在实现冷作硬化和时效硬化的综合强化效果。其冷加工度一般不超过37%。固溶热处理一般应由合金生产厂进行。用户将经过固溶热处理及冷轧的带材冲制成零件后,自行时效热处理,以获得高强度的弹簧元件。近年来,美国又开发了由铍铜生产厂家完成时效热处理的带材,客户可直接将其冲制成零件使用。铍青铜经各种工艺处理后,欧美对于合金状态的字母表示是:A表示固溶退火态(annealed),合金处于软状态,易于冲压加工成形,有待于下一步的冷加工或直接时效强化处理。H表示加工硬化态(hard),以冷轧板材为例,37%的冷加工度为全硬态(H)、21%的冷加工度为半硬态(1/2H)、11%的冷加工度为1/4硬态(1/4H)。
用户可根据所要冲制零件形状的难易程度而选择适宜的软硬状态。T表示已经时效强化热处理状态(heattreatment)。如采用形变与时效综合强化的工艺则其状态以HT表示。铍青铜合金中所含的铍,其质量百分数为2%,但原子百分数达9.0122%。在熔炼、铸造、热处理、焊接、切削机加工等高温操作时,会形成氧化铍(BeO)。大部分氧化铍会牢固地附着在原工件表面,但在激烈运动如切削加工、抛光、焊接等操作中,细颗粒(小于10μm)的粉尘会悬浮于空气中,操作工人若过量,会导致“铍肺”。因此,上述工作环境必须有完善的定向排风装置。切削加工、抛光等工序必须在有冷却液的湿润状态下进行。美国职业与卫生管理局(OSHA)就此规定的标准为:对铍制品操作车间及其周围环境实行定期的空气取样。对于每日工作8h的工人,其工作环境的铍含量不得超过2μg/m3。为减少铍铜带来的污染,中国和日本等近年来开发了钛及弹性与之相近,在一些工作场合,可作为铍青铜的良好代用材料。
对合金施行一定程度的冷加工,旨在实现冷作硬化和时效硬化的综合强化效果。其冷加工度一般不超过37%。固溶热处理一般应由合金生产厂进行。用户将经过固溶热处理及冷轧的带材冲制成零件后,自行时效热处理,以获得高强度的弹簧元件。近年来,美国又开发了由铍铜生产厂家完成时效热处理的带材,客户可直接将其冲制成零件使用。铍青铜经各种工艺处理后,欧美对于合金状态的字母表示是:A表示固溶退火态(annealed),合金处于软状态,易于冲压加工成形,有待于下一步的冷加工或直接时效强化处理。H表示加工硬化态(hard),以冷轧板材为例,37%的冷加工度为全硬态(H)、21%的冷加工度为半硬态(1/2H)、11%的冷加工度为1/4硬态(1/4H)。
用户可根据所要冲制零件形状的难易程度而选择适宜的软硬状态。T表示已经时效强化热处理状态(heattreatment)。如采用形变与时效综合强化的工艺则其状态以HT表示。铍青铜合金中所含的铍,其质量百分数为2%,但原子百分数达9.0122%。在熔炼、铸造、热处理、焊接、切削机加工等高温操作时,会形成氧化铍(BeO)。大部分氧化铍会牢固地附着在原工件表面,但在激烈运动如切削加工、抛光、焊接等操作中,细颗粒(小于10μm)的粉尘会悬浮于空气中,操作工人若过量,会导致“铍肺”。因此,上述工作环境必须有完善的定向排风装置。切削加工、抛光等工序必须在有冷却液的湿润状态下进行。美国职业与卫生管理局(OSHA)就此规定的标准为:对铍制品操作车间及其周围环境实行定期的空气取样。对于每日工作8h的工人,其工作环境的铍含量不得超过2μg/m3。为减少铍铜带来的污染,中国和日本等近年来开发了钛及弹性与之相近,在一些工作场合,可作为铍青铜的良好代用材料。