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銅合金材料的強化途徑有哪些?      

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銅合金材料的強化途徑有哪些?      

發布日期:2018-11-02 作者:客服 點擊:

  細晶強化 細晶強化的效果可以用Hall-Petch關系式表示,晶粒尺寸減小,合金的強度提高。這是因為多晶體在受力變形過程中,位錯被晶界阻擋而塞積在晶界表面,這樣停留在晶界處的滑移帶在位錯塞積群的頂部會產生應力集中;位錯塞積群可以與外加應力發生作用,當該應力大到足以開動近鄰晶粒內部的位錯源時,滑移帶才能從一個晶粒傳到下一個晶粒。

  

  由于晶界及相鄰晶粒取向不同,這就阻礙了位錯從一個晶粒向另一個晶粒的運動,晶粒越細,單位體積內的晶界體積就越大,對位錯的阻力也越大,材料的強度就越高。由于晶體的傳導性能與結晶取向無關,晶粒細化僅使晶界增多,因而對銅的導電性能影響很小。此外細晶強化在提高材料強度的同時還可以提高材料的塑性。

  

  色美國AV這是由于晶粒細化后,材料變形時晶界處位錯塞積所造成的應力集中可以得到有效緩解,推遲了裂紋的萌生,在材料斷裂前可以實現較大的變形量。 為了得到細晶粒組織,有幾種方法可以采用:改變結晶過程中的凝固條件,如快速凝固法;形變配合再結晶細化晶粒;強塑性變形法,利用脫溶反應、紡錘分解、粉末燒結、內氧化等方法在合金內產生彌散的第二相以限制基體組織的晶粒長大;通過同素異形轉變的多次反復實現晶粒的細化;通過加入某種微量合金元素來細化晶粒,稀土對銅合金晶粒有明顯細化作用,可以顯著細化銅合金晶粒。

  

  銅合金有哪些材料

  

  通常把鐵、鉻、錳及其合金叫做黑色金屬,而把銅、鋁、鎂、錫、鋅、鈦等金屬及其合金叫做有色金屬。最常見的有色金屬是銅及銅合金,鋁及鋁合金。

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  最常用的銅及其合金有:純銅、黃銅、青銅等。純銅的外觀呈紅黃色,在空氣中,表面會因氧化而生成紫紅色的致密膜,所以又稱為紫銅。純銅的導電性、導熱性十分良好,僅次于銀。

  

  它還具有較高的化學穩定性,在大氣、淡水中,有較好的抗腐蝕能力。但對一些含有氧或空氣的酸溶液,以及一些鹽溶液,如銨鹽、海水等,則容易被腐蝕。通常,在潮濕的環境里,容易生成堿式碳酸銅(俗稱銅綠)。純銅具有良好的塑性,但機械強度不高。工業純銅中,常含有一定量的氧、硫、鉛、鉍、砷等雜質元素。少量的砷可以提高銅的強度、硬度、降低導電性和導熱性。其余的雜質元素都是有害的。純銅在工業上主要用來制造導線、電器元件和各種銅材,其中,無氧純銅用作電真空元器件。

  

  黃銅是銅與鋅的合金。當黃銅的鋅含量在32以下時,塑性良好,適于冷、熱加工,且韌性強,但切削加工性能較差。為了改善黃銅的某些性能,往往加入少量其他元素,如鋁、錳、錫、硅、鉛等,這種黃銅稱為特殊黃銅。黃銅在火電廠里用來制造汽輪機凝汽器的熱交換管。例如,國產20萬千瓦汽輪機配用的N-11200-1型凝汽器銅管材料為:一般純海水區為77-2鋁黃銅,淡水區為70-1錫黃銅。

  

  青銅原是指以錫為主要添加元素的銅合金,現代則把除黃銅以外的所有銅合金均列入青銅的范疇,如錫青銅、鋁青銅、鈹青銅等。習慣上也有把青銅分成錫青銅和無錫青銅兩大類。

  

  錫青銅在我國西周以前即已發明和使用,用錫青銅鑄造鐘、鼎、樂器、祭器等,對我國文明史的發展起過重要的作用。錫青銅主要用于制造耐腐耐磨的零部件,

  

  如軸套、推力軸承瓦塊等。由于錫的資源較少,近來工業上廣泛采用一些其他合金元素來代替錫,較常見的有鋁青銅、鉛青銅和鈹青銅等。鋁青銅比錫青銅具有更好的耐腐蝕性,常用于制造耐腐蝕、耐磨損的零件,如齒輪、蝸輪、軸套等。鈹青銅主要用作重要彈簧及彈性零件,以及電接觸器、電焊機電極、鐘表及鐘表零件等。


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