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铈对磷青铜性能的影响?

来源:不朽情缘   宣布时间:2020-12-04   点击量:1203

磷青铜摘要

        1、通过试验铈对经过铸造、均匀化及再结晶退火的磷青铜合金的显微组织的影响特点,通过光学金相显微组织视察和电镜视察剖析发明,加入少量稀土铈的锡磷青铜合金铸造组织枝晶网格变细小,变形退火后晶粒组织明显细化,添加少量稀土铈可净化合金中的有害杂质或消除其有害作用,并能与铜生成CuCeP金属间化合物,弥散漫衍在晶界或晶内,这些呈小黑点漫衍的第二相细化了合金组织,加铈又显著提高了合金强度和硬度,并确定了铈在锡磷青铜中的最佳添加量为0.10%~0.15%,这有效地改善了锡磷青铜合金的综合性能,延长了铜合金质料的使用寿命。

        2、磷青铜是编织铜网经线的合金质料,为了提高质料的强度、硬度和加工工艺性能,延长铜网的使用寿命,试验研究了添加少量稀土铈的锡磷青铜,用该质料做铜网经线质料生产的铜网强度与硬度增加,使用寿命延长,爆发了较好的经济效益。本文通过对添加少量稀土铈的锡磷青铜的力学性能测试和显微组织视察,研究铈对锡磷青铜的铸态组织及均匀化和再结晶退火组织的影响,以便进一步改善加铈锡磷青铜的综合性能,扩大其应用领域。

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磷青铜试验要领

        1、用电解铜、一号锡、铜-磷中间合金及铜-铈中间合金按QSn6.1-0.1配料,在25kg中频感应电炉内熔炼。为优化合金的铈含量,制成如表1所示的4种含铈量差别的锡磷青铜扁铸锭,扁锭尺寸为18mm×80mm×160mm。按下述压延退火工艺将扁锭制成试件:厚18mm扁锭→均匀化退火(600℃,3h)→压延至厚13mm→中间退火→压延至厚6mm→中间退火→压延至厚2mm→制品退火(500℃,1h)

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        2、沿各合金的2.0mm压延板材顺轧偏向取拉力试样;在1号、3号和4号合金的6mm压延板材上取金相及硬度试验用试样,分成4组划分在400℃、500℃、600℃、620℃退火2h,视察金相组织,测定晶粒尺寸和硬度。在4种合金的铸锭上取金相试样,视察合金的铸态组织及均匀化退火后的显微组织

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磷青铜试验结果及剖析

1、铈对锡磷青铜合金性能的影响

     锡磷青铜的铸锭硬度及板材试样抗拉强度和伸长率与含铈量的关系。由图可知:锡磷青铜的强度和硬度随含铈量增加而升高,但含铈量凌驾0.125%后强度和硬度基本上不再升高;伸长率随含铈量增加略有降低。从提高合金的力学性能考虑,锡磷青铜的最佳含铈量为0.10%~0.15%。含铈量过高会使合金的塑性下降过头;含铈量过低则稀土对合金的强化作用不显著。

2、加铈锡磷青铜合金的显微组织

     1号、3号和4号合金铸态组织,与不含铈的1号合金相比,含铈的3号和4号合金铸态组织明显细化,树枝晶细密,枝晶间隙变小。这是因为铈的原子半径比铜大40%,使铜晶格爆发较大畸变,为降低系统自由能,铈原子多自发富集在排列不规则的晶界上,阻滞晶粒长大。含铈量越高,锡磷青铜的身分过冷倾向就越大,铸态组织的枝晶间距就越小,晶粒亦越细。铈还可减轻铸态锡青铜组织中锡的枝晶偏析〔1〕。图2d~图2f是上述合金铸锭均匀化退火后的显微组织。在含铈合金中析出了疏散且均匀漫衍的玄色颗粒状第二相,随含铈量的增加,第二相数量增多、尺寸变小,合金的晶粒组织也明显细化

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磷青铜结论

    1、在磷青铜中加入适量铈能细化合金的铸态组织、均匀化组织和再结晶退火组织,显著改善合金的显微组织和力学性能。

    2、在磷青铜中加入适量铈能净化合金,消除有害杂质,并形成弥散漫衍在晶界或晶内的金属间化合物Cu-Ce-P第二相,可有效提高锡磷青铜的强度和硬度,延长铜网质料的使用寿命。

    3、凭据稀土铈对锡磷青铜组织与性能影响的试验结果,确定加铈的最佳规模为0.10%~0.15%。

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