铝青铜合金中存在的相取决于合金中存在的化学成分。合金中的化学成分不同,存 在的相就会不同。不同的相具有不同的组织结构和形态。表 1-2 对此进行了总结。
表 1-2 复杂铝青铜合金中的相说明及晶体结构[6]
合金中的相相说明复杂合金相晶体结构
α过饱和的贝氏体 αCu-Al-Fe Cu-Al-Ni Cu-Al-Fe面心立方
- 有序化
β₁Cu₃Al 金属间化合物Cu-Al-Ni Cu-Al-Mn Cu-Al-Fe-
-
β'非有序化马氏体Cu-Al-Ni Cu-Al-Fe-Ni Cu-Al-Fe带有周期性的高密度的 堆垛层错
β'有序化马氏体Cu-Al-Ni Cu-Al-Fe-Ni Cu-Al-Fe斜方晶系,有序化的带 有周期性的高密度堆垛 层错
γ'₂有序化的富 Al 马氏体Cu-Al-Ni Cu-Al-Fe-Ni有序化的斜方晶系
κ金属间化合物(Fe,Ni,
Cu)Cu-Al-Fe-Ni-
κⅠ从熔体中沉淀的--
κⅡ从 β 相沉淀的-CsCl 型
κⅢ来自 β→α+κⅢ中的共 析化合物-CsCl 型
κⅣ来自 α 相中的球状沉淀 物-CsCl 型
κⅤ来自 α 相中的 Lath 沉淀 物--
1。2。2 化学成分的影响
材料的微观组织结构的不同决定了材料性能的多样性。对于铝青铜合金来说,合金 内部组织结构的不同,合金所含元素的不同,都可能导致合金性能的差异。同时合金元 素含量的差异直接到影响合金组织性能[8]。
1)铝的影响论文网
Al 的含量在铝青铜中是除了 Cu 之外最大的,对铝青铜内部结构的影响也是
最大的。当合金中的铝的含量在 7。4%以下时,合金中只有单相组织 α 相,这时合金硬 度较差,强度也较差,但耐腐蚀性能,塑性变形能力,韧性还可以。随着合金中的 Al 含量的增长,合金的基体由 α 相向 β 相转变,此时,合金的韧性,塑性下降,但是抗拉 强度一直在提升。
2)铁的影响
只有较少的一部分 Fe 可以溶于 Cu-Al 合金中。温度变低时,Fe 的溶解度随之变小, 并且会有晶体析出。适量 Fe 的加入会对合金产生细化晶粒的效果。当合金中其他微量 增加时,会进一步降低 Fe 的溶解度。适量的 Fe 的加入,增加 β 相得稳定性,同时合金 中原子的扩散速度得以减慢,减弱缓冷脆性的影响。合金的耐腐蚀性能会因加入 Fe 含 量过高而下降。想要确保保证合金拥有较好的综合性能,一般 Fe 的含量不超过 5%。
3)镍的影响
Ni 只有一部分能固溶于合金中,当 Ni 不能固溶于合金中时,就会出现新的 κ 相 NiAl
相。Ni 的加入,不但可以细化铝青铜合金的晶粒,并且能有效的阻止 γ₂相形成和结网。 同时,铝青铜的共析转变温度因 Ni 的加入从而有所提高。此外,还使共析点成分向升
温方向转变。当 Ni 的含量为 3%时,α 相组织为片状组织,当 Ni 的含量较低时,α 相组 织转变为针状组织。合金中加入了 Ni 元素后,铝青铜合金的硬度,强度,热稳定性均 有明显的提高。当 Cu-A1-Fe-Ni 合金中 Ni 的含量到达一定值时,合金可以直接进行时 效处理。
4)锰的影响
因为 Mn 的加入,铝在 α 固溶体中溶解度随之降低,但是 Mn 本身在铝青铜合金的 溶解度较大。合金共析转变温度会降低就是因为 Mn 的加入,同时,Mn 的加入一定程 度上稳定了 β 相的分解。在合金中加入适量的 Mn,合金的耐腐蚀性能和力学性能均有 提高。加入 0。30%~0。50%的 Mn 时,合金的热加工性能有所增强,并且降低了合金出 现开裂倾向的可能性。但是值得注意的是,Fe 的加入会降低 Mn 对 β 相的稳定作用。 热处理对铜合金组织性能影响的研究(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_98581.html