Cu-Zn-Sn-MG-X無(wú)鉛銅合金組織與性能研究.pdf

1、含鉛銅合金由于具有良好的機(jī)械性能和切削性能，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)業(yè)、機(jī)械、電子通訊、家電、飲用水工程、玩具、儀表制造等各個(gè)領(lǐng)域。但是，鉛的使用會(huì)對(duì)環(huán)境和人體造成極大的危害，因此保持相當(dāng)?shù)牧W(xué)性能和切削性能、去除鉛元素形成新型環(huán)保銅合金材料，必然具有顯著的社會(huì)效益和潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值;而且研究過(guò)程中形成的對(duì)環(huán)保銅合金成分、組織和性能間關(guān)系和影響規(guī)律的理解具有重要的理論意義。
　　本文在QSn4-4-4(GB/T5231-2001)的基礎(chǔ)上去

2、除Pb，通過(guò)加入少量的Mg、Si(或Mn)，研制Cu-Sn-Zn-Mg-Si(或Mn)無(wú)鉛易切削銅合金。試驗(yàn)中采用感應(yīng)加熱爐進(jìn)行熔煉，石墨型澆注成樣品。然后通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察其顯微組織、X射線(xiàn)衍射儀分析其物相，并分析測(cè)量其力學(xué)性能和切削性能。通過(guò)試驗(yàn)，得出如下結(jié)論:
　　(1)凝固初期Zn，Sn，Si，Mn元素大量固溶于α相中，在凝固過(guò)程中α相最先生成并呈枝晶狀生長(zhǎng)，而過(guò)量的其它元素在凝固過(guò)程中富集于枝晶間隙中，形成富Sn固溶

3、體，而Mg則主要與Cu生成化合物Cu2Mg以及少量的Cu4MgSn，少量的Mn與Cu、Sn生成化合物Cu4MnSn。
　　(2)在Cu-Zn-Sn-Mg-Si合金中，Mg含量的增加對(duì)強(qiáng)度的影響很小;添加少量的Si可以適當(dāng)提高合金的強(qiáng)度，提高基體的硬度，反應(yīng)生成的Cu4MgSn金屬間化合物能夠有助于提高合金的硬度。
　　(3)在Cu-Zn-Sn-Mg-Mn合金中，對(duì)比不同成分試樣，當(dāng)Mg含量超過(guò)1.5％時(shí)，合金的抗拉強(qiáng)度下降，

4、伸長(zhǎng)率降低，對(duì)屈服強(qiáng)度和硬度則無(wú)明顯影響。Mn的添加則不僅大大提高了合金的強(qiáng)度，合金的硬度也有所提高。
　　(4)Mg的添加提高了合金的切削性能，而Si和Mn含量的變化對(duì)切削性能的影響并不明顯。提高M(jìn)g含量會(huì)使得合金中的Cu2Mg化合物增多，生成的金屬間化合物形成的顆粒一定程度上代替了鉛在銅合金中的作用，使合金具有優(yōu)良的切削性能。
　　(5)添加Mn的合金比添加Si的合金表現(xiàn)出了更好的力學(xué)性能，包括更高的強(qiáng)度與硬度，而合金的