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      鉻青銅與鎘青銅 導電 導熱性

      更新時間:2013-07-30點擊次數:4624

      鉻青銅和鎘青銅都具有很高的導電導熱性,良好的加工性能和機械性能、耐磨耐蝕,有較高的再結晶及軟化溫度,因而多用于制造室溫及高溫下的導電耐磨零件。這類變形合金的牌號及化學成分如表Ⅲ—12。

      表Ⅲ—12

      合號

      主 成 分,%

      雜質,不大于%

      Cr

      Al

      Mg

      Cd

      Cu

      總 和

      QCr0.5

      0.5~1.0

      余量

      0.5

      QCr0.5-0.2-0.1

      0.5~1.0

      0.1~0.25

      0.1~0.25

      余量

      0.5

      QCd1.0

      0.9~1.2

      余量

      銅中加入鉻或鎘后導電率略有下降。Cu—Cr,Cu—Cd銅側的二元平衡圖如圖Ⅲ—110及圖Ⅲ—111。

      圖Ⅲ—110 Cu—Cr二元平衡圖

      由此兩圖可知:高溫下Cr與Cd都能部分固溶于α-相,溫度下降時即析出Cr-相及Cu2Cd相(又稱β-相),因而都可進行淬火時效的強化處理。鉻青銅在1000℃~1030℃下淬火,于450℃~500℃下時效或淬火后經冷加工后再時效,合金可得到明顯的強化。鎘青銅由于Cu2Cd的沉淀效果不明顯而無實用價值,故工業上僅以冷變形方式予以強化。

      圖Ⅲ-111 Cu—Cd二元平衡圖

      這兩種不同合金的特征見表Ⅲ-13。在鉻青銅中加入少量鋁與鎂后不出現新相,但可在合金表面生成一層致密的高熔點高電阻低揮發性的保護膜,從而有效地防止高溫氧化,增強了合金的耐熱性。

      表Ⅲ—13

      合 金

      共晶溫度 

      共晶溫度時的 

      zui大固溶度,%

      固溶度變 

      化趨勢

      低溫時的固 

      溶度,%

      α固溶體冷 

      卻時析出相

      時效硬 

      化效果

      合金的強化 

      方 法

      Cu-Cr

      1072

      0.65

      隨溫度下降 

      而急劇減少

      400℃以下 

      為0.02

      Cr-相

      明 顯

      淬火+冷加工 

      變形+時效

      Cu-Cd

      (包晶溫度) 

      549

      (包晶溫度時) 

      3.7

      隨溫度下降 

      而急劇減少

      300℃以下 

      為0.5

      Cu2Cd相 

      (β相)

      不明顯

      冷加工變形

      鉻青銅QCr 0.5的金相組織見圖Ⅲ—116至Ⅲ—120。鎘青銅QCd 1.0的金相組織見圖Ⅲ—121至Ⅲ—123。

      圖Ⅲ-116 2/3×

      合號 QCr0.5

      工藝條件 半連續鑄造

      浸蝕劑  硝酸水溶液

      組織說明 晶粒較粗大。

      圖Ⅲ-117a 120×

      圖Ⅲ-117b 600×

      合號 QCr0.5

      工藝條件 半連續鑄造

      浸蝕劑  硝酸高鐵酒精溶液

      組織說明 基體為α-相,(α+Cr)共晶體呈網狀分布。圖b為圖a之放大,明顯觀察到共晶體中之Cr相。

      圖Ⅲ-118 450×

      合號 QCr0.5

      工藝條件 擠壓棒

      浸蝕劑  硝酸高鐵酒精溶液

      組織說明 基體為α-相,顆粒狀的Cr相沿加工方向分布。

      圖Ⅲ-119 400×

      合號 QCr0.5

      工藝條件 拉伸棒

      浸蝕劑  硝酸高鐵酒精溶液

      組織說明 Cr相呈顆粒狀分布于變形的α-基體上。

      圖Ⅲ-120a 400×

      圖Ⅲ-120b 400×

      合號 QCr0.5

      工藝條件 a為擠制棒于1045~1065℃保溫3小時淬火

           b為淬火后于500℃下時效1小時

      浸蝕劑  硝酸高鐵酒精溶液

      組織說明 合金經高溫長時間保溫后晶粒長大,而仍有部分Cr相未溶入α-相中,此時顯微硬度HM=63~66公斤/毫米2經時效后組織與淬火組織無明顯改變,但硬度卻明顯提高,HM=137~148公斤/毫米2。

      圖Ⅲ-121 1/2×

      合號 QCd1.0

      工藝條件 半連續鑄造扁錠

      浸蝕劑  硝酸水溶液

      說明   扁錠橫向宏觀組織

      圖Ⅲ-122 400×

      合號 QCd1.0

      工藝條件 半連續鑄造

      浸蝕劑  硝酸高鐵酒精溶液

      組織說明 基體為α-相,黑灰色顆粒為Cu2Cd相,此相極易在拋光浸蝕過程剝落。

      圖Ⅲ-123 200×

      合號 QCd1.0

      工藝條件 擠壓棒

      浸蝕劑  硝酸高鐵酒精溶液

      組織說明 基體為帶雙晶的α-相,Cu2Cd顆粒較小且易剝落,故圖中多呈小黑點。

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