钨铜复合材料
2019-05-27 10:11:36
钨铜复合材料是由钨和铜两种互不固溶的金属构成的假合金,它结合了钨的高熔点,高硬度,低的彭脏系数和铜的高导电。导热功能,是一种功能非常优秀的复合材料。钨铜材料不只具有杰出的导热性和较低的热膨胀系数,并且还能够经过改动其钨铜的含量来规划其热导率和膨胀系数,这些特性使得钨铜契合材料在在电子,电工,航空航天范畴得到了广泛的使用,其间首要会集在以下几个方面1.电触头材料2.电极材料3.高温材料4.电子封装及热沉材料 5.其他材料
铝硅合金的用途
2018-12-27 16:26:15
铝硅合金是一种以铝、硅为主成分的锻造和铸造合金。 一般含硅11%。同时加入少量铜、铁、镍以提高强度。密度2.6~2.7g/cm3。导热系数101~126W/(m·℃)。杨氏模量71.0GPa。冲击值7~8.5J。疲劳极限±45MPa。
铝硅合金有以下用途:
1、在含硅量超过Al-Si共晶点(硅11.7%)的铝硅合金中,硅的颗粒可明显提高合金的耐磨性,组成一类用途很广的耐磨合金。
2、用于制造低中强度的形状复杂的铸件,如盖板、电机壳、托架等,也用作钎焊焊料。
3、铝硅合金是一种强复合脱氧剂,在炼钢过程中代替纯铝可提高脱氧剂利用率,并可净化钢液,提高钢材质量。用铝脱氧的钢锭,一般称为,镇定钢,由于铝脱氧后会被氧化成氧化铝,氧化铝可以细化奥氏体晶粒,所以铝脱氧的钢具有较好的综合力学性能。
4、硅铝合金密度小,热膨胀系数低,铸造性能和抗磨性能好,用其铸造的合金铸件具有很高的抗击冲击能力和很好的高压致密性,可大大提高使用寿命,常用其生产航天飞行器和汽车零部件。
铝镁铜合金
2017-06-06 17:50:06
铝镁铜合金顾名思议就是由元素铝、镁、铜组成的铜合金。 铝镁铜合金锻压加热电炉装炉量 合金电炉型别 RJX-30-9 RJX-45-9 RJX-75-9铝合金 80 120 200镁合金 45 60 120铜合金 240 360 500 铝-镁-铜-稀土合金车身板材,按照一定成分配比成合金,经熔炼后铸成坯锭,再经均匀化、热轧、冷轧、固溶处理、精平制成车身板材。该合金板材具有中等强度和高的塑性,在自然时效态σb为280MPa、σ0.2为110MPa、δ为30~33.6%,供冲压车身用具有极佳的成型性,经烤漆处理σb为330MPa,σ0.2为140MPa,δ为28%,HB为73,具有较强的抗压痕能力与抗碰撞能力。合金板材成材率高,并和LF-5防锈铝合金具有等同的抗腐蚀性能与焊接性能。 一种26000KN铝镁合金卧式冷室压铸机,用于压铸铝、锌、铜、镁等
有色
合金铸件。包括机座(52)、合型机构(53)和压射机构 (54),所述压射机构(54)包括静型板(1)、容杯座(3)、压射室(4)、压射头(5)、连接头(6)、压射杆(7)、拉杆(10)、冷却管(11)、连接体(13)、连接板(15)、压射行程杆导套(17)、行程杆导向支座(18)、前缸盖(19)、压射缸(22)、活塞杆(23)、压射行程杆(24)、压射活塞(26)、升降滑块(28)、浮动活塞(30)、增压活塞杆(31)、增压缸套(33)、增压活塞(34)、龙门架(40)、滑管(46)和升降压板(51),静型板(1)、滑管(46)和龙门架(40)分别向上竖直连接在机座(52) 的小机座的左边、中间和右边,拉杆(10)有四根,连接在静型板(1)与龙门架(40)之间。
热浸镀铝锌硅镀层组织的形成特点
2019-01-14 14:52:50
与镀Zn层一样,镀Al-Zn-Si层也是由表面镀层和中间合金层组成的,所不同的是合金层长大的速度非常之快,表面层的成分、凝固过程和组织结构也大不相同。
A1-Zn-Si熔液的凝固过程与镀锌有根本性的不同。纯锌的凝固点是不变的,成分也是不变的,基本在同一温度下成核长大,直至较终凝固,锌花各个部分的成分也基本一致。而Al-Zn-Si熔液凝固时是在一个温度区域内进行的,而且先结晶的是高铝的组织,较终结晶的是高Zn组织。
在平衡状态下,550%Al-43.5%Zn-1.6%Si成分的熔液结晶时,主要生成物是锌在铝中的固溶体,是一种含Zn的铝组织,在温度再降低时发生共析反应,生成极其细微的富Zn相,这样的组织与纯铝镀层较相似,所以达不到我们所需的综合性能。因而生产实际中必须采用快速强制冷却的办法,使镀层熔液获得较大的过冷度,形成伪共晶组织,即大部分是富铝的锌溶于铝中的固溶体外还有少部分富锌的铝溶于锌中的固溶体。
热处理对铜合金电接触材料显微组织和硬度的影响
2019-01-25 10:19:08
1 试验材料及试验方法 试验用材料以Cu(纯度99.95%)为基体,主加合金元素为Ni(纯度99.95%),以及少量的合金元素Ti、Co、Mo及稀土等。采用中频感应炉进行熔炼,浇注成Ф10mm的园柱形试棒,线切割成小试样,热处理后磨制试样,在3%FeCl3+10%HCl水溶液中侵蚀,在OLYMPUS PMG3型金相显微镜下观察显微组织。在HVS-1000型维氏硬度计上测试硬度。SEM观察在KYKY-2000B上进行。 2 试验结果及分析 2.1 热处理工艺及硬度 为了研究固溶、失效热处理对合金组织的影响,对固溶和失效的温度及时间进行了筛选实验。根据Cu-Ni相图,固溶温度选择在980-1200℃范围内,每间隔20℃进行5-10h固溶水淬,确定该合金的固溶温度为1160℃,固溶时间为8h,此时,合金的硬度为最低(HV=118.3)。再将经1160℃×8h固溶处理后的试样分别在500℃进行2h和4h时效处理,确定较合理的时效温度为500℃,时效时间为4h,此时,合金的硬度又回升到较高值(HV=239.3).具体实验结果见表1所示。表1 不同热处理工艺下合金的硬度编号状态HV(平均硬度)1铸态25721160℃×5h水淬191.431160℃×6h水淬172.441160℃×7h水淬159.4 51160℃×8h水淬118.361160℃×8h水淬+500℃×2h空冷13871160℃×8h水淬+500℃×4h空冷239.3[next]
2.2 结果分析 铜合金电接触材料的铸态组织由粗大的枝状晶组成[图1(a)],硬度高,脆性大,不利于材料的加工。经1160℃×5h固溶水淬处理后,组织中的合金相开始溶解,合金中比较尖锐的穿晶组织明显变得圆滑[图1(b)],硬度大幅度降低。在1160℃延长固溶保温时间至8h,合金中合金元素Ni、Ti、Co、Mo等充分溶解到α固溶中,形成以α相为基的固溶体,水淬过程中α相来不及转变,获得成分均匀单一的淬火组织[图1(c)],硬度下降到最低。合金经1160℃×8h固溶处理后,再进行500℃×4h空冷时效处理,得到的组织见图1(d),其金相组织仍是单一均匀的α相。 由SEM二次电子像也可看出,合金经1160℃×8h固溶水淬处理后,组织均匀,颗粒直径趋于一致,见图2(a),对颗粒进行EPMA定点成分分析,其主要成分是Cu和Ni,几乎没有Ti、Co、Mo等合金元素出现。说明该合金经1160℃×8h固溶水淬处理后,获得成分均匀的Cu-Ni单相固溶体组织。[next] 在SEM下观察,合金经1160℃×8h固溶处理后,再进行500℃×4h空冷时效处理,其组织由直径大约相等、分布均匀的第二相细小质点组成,见图2(b).用EPMA进行分析,这些质点成分除主要含Cu、Ni外,还有少量的Ti、Co、Mo存在。这可以认为是由于淬火获得的过饱和α固溶体,从热力学角度看是一个不稳定相,所以,在随后500℃保温时效过程中,α相发生脱溶沉淀,合金中少量的合金元素Ti、Co、Mo等与Cu、Ni形成弥散分布的第二相质点,使合金硬度显著增加。 3 结 论 (1)通过1160℃×8h固溶水淬处理,改变了此铜合金(Cu-20Ni-X)电接触材料的显微组织和硬度,获得成分均匀的单相固溶体组织,硬度降低,塑性增加,加工性能提高,便于该材料在冲、挤及拉拔过程中加工成不同形状的电接触触头。 (2)通过1160℃×8h固溶水淬,再经500℃×4h空冷时效处理,此材料硬度回升,具有高的强度和耐磨性,满足其使用要求,其强化的机制可认为是第二相粒子的弥散析出。
热浸铝的机理和组织特点
2018-12-20 14:27:14
执浸铝是把预处理过的工件浸入熔融的铝浴中保温一定时间取出,使其表面渗入一层铝。 (1)热浸铝机理热浸铝的机理与热浸钭的机理是相似的。当液态铝与铁接触时,由于相界面反应首先生成FeAl3化合物;此后继续扩散,FeAl3层加厚,由于浓度起伏,FeAl3表面上出现Fe2Al5微区:随着AL的进一步扩散,Fe2Al5相不断扩大成柱状晶,FeAl3相逐渐减少。 (2)浸铝层的组织特点所得渗层基本可分为两层:最外层为富AL层,成分基本成铝液:次层是AL,Fe合金层,主要是金属化合物Fe2Al5相,还有少量FeAl3,Fe2Al5相呈舌状伸入钢中。Fe2Al5相质硬而脆,要尽可能掏其生长,一般把其控制在渗层的1/10范围内为好。控制浸镀温度(700~730℃),加入2%~6%的Be都有利于减小Fe2Al5的厚度。
铜合金的划分
2019-05-30 19:10:12
铜合金的差异铜合金以纯铜为基体参加一种或几种其他元素所构成的合金纯铜呈紫红色﹐又称紫铜常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类a、按合金系差异:可分为非合金铜和合金铜b、按功用差异:有导电导热用铜合金(只需有非合金化铜和微合金化铜)、结构用铜合金(简直包含一切铜合金)、耐蚀铜合金(主要有锡黄铜、铝黄铜、各种不白铜、铝青铜、钛青铜等)耐磨铜合金(主要有含铅、锡、铝、锰等元素杂乱黄铜、铝青铜等)、易切削铜合金(铜-铅、铜-碲、铜-锑等合金)、弹性铜合金(主要有锑青铜、铝青铜、铍青铜、钛青铜等)阻尼铜合金(高锰铜合金等)、艺术铜合金(纯铜、简单单铜、锡青铜、铝青铜、白铜等)c、按材料构成办法差异:分为可为铸造铜合金和变形铜合金
铜合金
2017-06-06 17:50:00
我国的铜文化源远流长,随着时代的进步,科技的发展,各种各样的铜合金也相继出现,丰富了我们的历史文化。铜合金分为很多种,由铜和锌所组成的合金是黄铜,铜和镍的合金是白铜,青铜是铜和除了锌和镍以外的元素形成的合金,主要有锡青铜,铝青铜等,而紫铜是铜含量很高的铜,其它杂质总含量在1%以下。黄铜,作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。 船舶常用的消防栓防爆月牙扳手,就是黄铜加铝铸造而成。黄铜是一种十分常见的铜合金,它是铜锌(Cu‐Zn)的基合金。黄铜线材火焰喷涂、电弧喷涂,沉积速率高,涂层细密且较硬,容易切削加工,可制备耐海水腐蚀部件等涂层。但锌黄铜喷涂时容易产生锌烧损,降低耐蚀性,且形成的氧化锌(ZnO)烟雾有毒,应采取相应的呼吸防护措施。用于喷涂的线材尺寸规格有Ф1.6mm和Ф2.3mm。黄铜具有良好的工艺性能、机械性能、耐蚀性能、导电和导热性,黄铜还具有价格便宜、色泽美丽的优点,是有色金属中应用最广的合金材料之一。 青铜,原指铜锡合金﹐后除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜﹐并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。青铜是红铜和锡或铅的合金,熔点在700~900℃之间,比红铜的熔点(1083 ℃)低。锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮﹑轴套﹑船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件﹐铍青铜还用来制造煤矿﹑油库等使用的无火花工具。含锡10%的青铜,硬度为红铜的4.7倍。熔化的青铜在冷凝时体积略有涨大,所以青铜铸件填充性好,气孔少,具有较高的铸造性能。这些使它在应用上具有广泛的适应性,并能很快地传播。青铜的出现,对于提高社会生产力起到了划时代的作用。紫铜,因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜,有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、脱氧铜(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特种铜(砷铜、碲铜、银铜)四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好的耐蚀性,用于化学工业。另外,紫铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代,紫铜的产量超过了其他各类铜合金的总产量。如此多的铜合金用它们别致的特征和广泛的用途共同编制了中国丰富多彩的铜文化,从初始的青铜文化延续到现在,足以见得我国的历史悠久而充满神奇的色彩。
搅拌摩擦加工铸态铝铁合金组织和性能研究
2018-12-27 16:26:15
搅拌摩擦加工(FSP)是在搅拌摩擦焊接(FSW)基础上发展起来的一种新型有效的加工技术,可用于材料微观组织改性和新型材料制备。加工过程中,利用高速旋转搅拌头的搅拌和摩擦作用,使加工区材料混合破碎,并发生剧烈塑性变形和热机循环作用,实现微观结构的细化、致密化和均匀化。
FSP可破碎粗大枝晶组织和第二相,溶解沉淀相,消除铸态缺陷,显著改善金属材料的性能。铝铁合金具有质轻、耐热性好和抗腐蚀等诸多优良性能,在航天航空领域有着广泛的应用前景。普通熔铸铝铁合金中,铁在铝中的固溶度很低,主要生成Al3Fe等金属间化合物。
Al3Fe呈针状或片状,严重割裂基体,成为应力集中源,显著降低铝铁合金的力学性能。控制和改善含铁相的形态、大小和分布,能使铝铁合金成为实用的结构材料,提高合金性能和实际应用价值。因此,寻求有效的加工细化方法成为解决问题的关键。目前采用高压扭转和等径弯曲等强塑性变形方法能显著细化组织和Al3Fe金属间化合物,增加铁原子在铝基体中的固溶度,提高该合金的力学性能。不过这些方法加工工序复杂,而且得到的试样尺寸较小,因而在实际应用中受到限制。
FSP能有效的细化合金组织,适合连续加工制备大面积的块状材料,是一种很有潜力的材料细化方法。因此,本文采用FSP对普通熔铸方法制备出的铝铁合金进行3道次往复加工,研究3道次加工后铝铁合金组织和性能的变化。
实验用99.9%工业纯铝和Al-20Fe中间合金为原材料,配制含铁3%(质量分数)的Al-3%Fe合金。合金在箱式电阻炉中用石墨坩埚熔炼,经除气和精炼后,于820℃在铜模中浇注成100mm×80mm×5mm板坯试样。FSP实验在改造的X5032型立式升降台铣床上进行。搅拌头材料为W18Cr4V,轴肩直径为16mm,搅拌针直径为5mm,高度为3.8mm。搅拌头旋转速度为1180r/min,焊接速度为47.5mm/min。对铸态合金进行3道次往复FSP。
合金铸态组织存在大量针状Al3Fe相,尺寸约为20~50μm。经搅拌摩擦加工后,针状Al3Fe相被破碎成长度小于1μm的粒状,弥散均匀分布在铝基体中。铸态组织转变为低位错密度的再结晶晶粒,基体中存在细小的含铁亚稳相。搅拌摩擦加工后,加工区的显微硬度较铸态区降低,但分布较均匀。加工区合金的抗拉强度稍微下降,延伸率显著增大。搅拌摩擦加工前后,合金拉伸断口呈现出微孔聚合韧性断裂特征。加工前,韧窝呈抛物线状的撕裂韧窝,韧窝尺寸较小而且较浅,而加工后的韧窝形貌呈等轴状。
常见的铜合金
2017-06-06 17:50:08
常见的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。 黄铜 以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。 船舶常用的消防栓防爆月牙扳手,就是黄铜加铝铸造而成。 青铜 原指铜锡合金﹐后除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜﹐并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮﹑轴套﹑船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件﹐铍青铜还用来制造煤矿﹑油库等使用的无火花工具。 白铜 以镍为主要添加元素的铜合金。铜镍二元合金称普通白铜﹔加有锰﹑铁﹑锌﹑铝等元素的白铜合金称复杂白铜。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好﹐色泽美观。这种白铜广泛用於制造精密机械﹑化工机械和船舶构件。电工白铜一般有良好的热电性能。锰铜﹑康铜﹑考铜是含锰量不同的锰白铜﹐是制造精密电工仪器﹑变阻器﹑精密电阻﹑应变片﹑热电偶等用的材料。