關(guān)于銅鑄件硬度的探討
發(fā)布日期：2016-11-21 00:00 來(lái)源：http://sewowo.net.cn 點(diǎn)擊：
關(guān)于大連銅鑄件硬度的探討
錫鉛青銅是在二元錫青銅的基礎(chǔ)上添加鉛獲得的。鉛基本不溶于錫青銅，而以純組元狀態(tài)分布于合金中，起改善合金切削性能和降低摩擦系數(shù)的作用。鉛相質(zhì)軟，合金中含鉛量高時(shí)硬度便會(huì)下降。一般生產(chǎn)條件下，合金的結(jié)晶過(guò)程是一個(gè)非平衡過(guò)程。由Cu-Sn二元相圖可知，錫青銅含錫量大于7%后，其鑄態(tài)組織中就會(huì)出現(xiàn)(α+δ)共析體，且含錫量越高，其共析體組元的含量也越高。共析體中的δ相是以電子化合物Cu3Sn8為基的固溶體，具有硬度高、耐磨的特點(diǎn)。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，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(qiáng)化基體的功能，而鋅具有除氣和縮小合金結(jié)晶溫度范圍的作用，故使合金層的組織致密度提高；此外，新合金采用高頻率機(jī)械振動(dòng)結(jié)晶，非自發(fā)形核數(shù)目大大提高，晶粒細(xì)化。因此新合金層具有更高的硬度和強(qiáng)度。
摩擦學(xué)設(shè)計(jì)中廣泛采用軟/硬配對(duì)的結(jié)構(gòu)形式，其中雙金屬鑄件因成本低、易于組織生產(chǎn)而在軍、民品液壓泵及馬達(dá)中獲得廣泛運(yùn)用。工程機(jī)械與航空用液壓泵及馬達(dá)中的主要摩擦副——轉(zhuǎn)子和配油盤就大量選用錫鉛青銅/35鋼雙金屬結(jié)構(gòu)。然而，隨著液壓泵向高速、高壓、大流量、輕量化方向的發(fā)展，原用傳統(tǒng)的雙金屬件的銅合金層，因其強(qiáng)度(硬度)低、組織不致密、鉛偏析嚴(yán)重、與鋼基體結(jié)合不好以及抗磨性能差等缺點(diǎn)，已不能滿足使用要求。為此，我們對(duì)銅合金層的成分進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，并對(duì)鑄造和熱處理工藝進(jìn)行了改進(jìn)，從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。
