鋁黃銅材料簡(jiǎn)介

黃銅性能優(yōu)良，用途廣泛，倍受青睞，其中多元復(fù)雜鋁黃銅由于其強(qiáng)度高、耐磨性能好而被制造成無(wú)油潤(rùn)滑軸承，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的錫青銅、鉛黃銅、 鉛銻錫銅等軸承材料。 多元復(fù)雜鋁黃銅被廣泛應(yīng)用于 等不易潤(rùn)滑和更換的軸承和軸套等部位。由于多元復(fù)雜鋁黃銅的鋅當(dāng)量較高，除了α相外，有大量的β相存在，同時(shí)還有少量的γ相生成， 使合金的熔煉和鑄造相當(dāng)困難。

特別是采用連續(xù)鑄造時(shí)，極易使鑄錠表面開(kāi)裂或粗糙，給下一步擠壓工序產(chǎn)生較大的摩擦并使擠壓件升溫較大，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，在工業(yè)生產(chǎn)中，如何使復(fù)雜鋁黃銅的生產(chǎn)成本降低，同時(shí)能生產(chǎn)出性能優(yōu)異的合格產(chǎn)品受到極大的關(guān)注。

1、配料

電解銅、純鋁、電解錳、電解鋅、馬口鐵、高純度的微合金元素。所有的配料要求無(wú)油污、無(wú)水 份、無(wú)雜質(zhì)。 由 Mn、Fe 在黃銅中的溶解特性確定其加入順序。

2、設(shè)備

采用工頻有芯感應(yīng)爐進(jìn)行熔煉。 由于此爐是依靠材料自身產(chǎn)生渦流升溫，具有熔化速度快、工作環(huán)境溫度低、銅液溫度均勻及電磁攪拌力強(qiáng)的特點(diǎn)，從而容易使材料成分均勻，便于控制材料化學(xué)成分。

3、熔煉

為了節(jié)約成本，提高生產(chǎn)效率，采用將元素直接加入的方式熔煉，其熔煉難度高。

熔煉工藝流程如下：向熔爐加入電解銅，開(kāi)始熔化時(shí)加入干燥的覆蓋劑，全部熔化后加入脫氧劑，并每次充分覆蓋后，升溫到1300℃，加入 Mn，待Mn 熔化完再加入 Fe；待Fe熔化完加入余下的銅進(jìn)行降溫處理，再加入鋅和鋁熔解，升溫加入錫、稀土攪拌，升溫噴時(shí)出爐進(jìn)行半連續(xù)鑄造。

1、錳、鐵元素

由于錳和鐵的熔點(diǎn)極高，難以達(dá) 到其熔點(diǎn)溫度，加入后僅依靠擴(kuò)散溶解于銅中。錳在銅中的溶解度較大，在高溫時(shí)易在銅中溶解。鐵雖然在銅中的固溶度極小，但是它在Cu-Mn 合金中的固溶度較大，可以方便的加入。 所以本工藝采用在高溫 時(shí)先加入Mn， 再加入鐵的方式加入 Mn、Fe 元素，既 保證了合金的成分，又避免了制造中間合金的過(guò)程，從而減低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。Mn 能大量地 熔入銅，起到固溶強(qiáng)化的作用，同時(shí)能有效阻止黃銅 “脫鋅”，提高了黃銅的耐腐蝕性能。 Fe 在室溫下固溶 度較低，有富 Fe 相析出，富 Fe 相改善了材料的潤(rùn)滑 性，提高了基體的強(qiáng)度，改善了合金的耐磨性能。

2、鋅和鋁元素

鋅和鋁的熔點(diǎn)很低，且極易被氧化。當(dāng)合金熔液溫度較高時(shí)，加入鋁、鋅，極易被氧化燃燒掉。為此我們采用待 Mn、Fe 溶解后加入冷料 （Cu 或廢舊料）進(jìn)行降溫，再加入鋁、鋅的方式生產(chǎn)。 由于Al 和Zn 在 Cu 中的固溶度較大，很容易溶解于銅中，保證了合金的化學(xué)成分。鋁的鋅當(dāng)量系數(shù)相 當(dāng)高（n=6），少量的鋁就能使雙相黃銅的 β相增多，在復(fù)雜鋁黃銅中甚至有脆性的 γ 相生成，使合金的 強(qiáng)度硬度提高，同時(shí)塑性、韌性明顯下降。

3、微合金元素

微合金元素在最后一道工序加入，并升溫至噴火出爐。加入錫可以對(duì)材料的基體起到強(qiáng)化作用，生成 SnO₂ 保護(hù)膜提高抗腐蝕能力，并能防止“脫鋅”現(xiàn)象出現(xiàn)。但過(guò)多的加入錫會(huì)使材料的脆性化合物增多，影響材料性能。 加入稀土元素可以細(xì)化晶粒，強(qiáng)化基體，改善材料的冷熱加工性能。

1、鑄造方式的選定

由于水平連續(xù)鑄錠具有生產(chǎn)投資少，可以澆注空心管材等優(yōu)點(diǎn)而被普遍采用。但是其銅水的自重對(duì)液穴形態(tài)、 散熱方向和凝固時(shí)的體積收縮產(chǎn)生影響，使鑄錠上部出現(xiàn)“月牙狀”的空隙—新月形空氣氣隙，使鑄錠上部的散熱條件變差，導(dǎo)致鑄錠結(jié)晶中心上移，易形成錠坯截面上下組織不均，硬度有20HBS的偏差，同時(shí)由于鋅蒸汽在結(jié)晶器內(nèi)滲入石墨套內(nèi)，使鑄錠表面產(chǎn)生橫裂和結(jié)疤，嚴(yán)重影響鑄錠質(zhì)量。為此，選用封閉式立式半連續(xù)鑄造，以石 墨粉 炭黑作為覆蓋劑。由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、生產(chǎn)效率高、鑄錠質(zhì)量好等特點(diǎn)，能更有效地生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。鑄造工藝以大約 4.9m/h的速度連續(xù)拉出準(zhǔn)120mm×5000mm 和準(zhǔn)150mm×5000mm 兩種規(guī)格的紅錠，再風(fēng)冷至室溫。

2、結(jié)晶器的選定

多元復(fù)雜鋁黃銅的連續(xù)鑄造非常困難，其鋅當(dāng)量較高（約為 50%），合金在400℃時(shí)將出現(xiàn) α β' γ 相共存區(qū)。 如果冷卻速度過(guò)快，合金中的 γ 相來(lái)不及分解而保存到室溫，由于 γ 相脆性大、硬度高，使合金的硬度升高，塑性和韌性降低，以至于影響到下一 步的加工工序；同時(shí)還由于冷卻速度過(guò)大，表面快速凝固收縮， 造成鑄錠表面縱裂和內(nèi)應(yīng)力過(guò)高等材料缺陷。 因此，我們采用緩慢冷卻工序。 如果連續(xù)冷卻時(shí)間不足，鑄錠外部的冷凝殼部位還沒(méi)有足夠的強(qiáng)度，使結(jié)晶器內(nèi)壁粘上殘?jiān)?，使錠坯出現(xiàn)拉裂或結(jié)疤等缺陷，更有甚者，由于鑄錠的凝殼太軟而會(huì)產(chǎn)生懸掛或拉漏現(xiàn)象。 為此設(shè)計(jì)制作緩冷結(jié)晶器，其長(zhǎng)度 L=300～400mm，使鑄錠得到緩慢充分的冷凝。2100433B

Aluminum Brass Condenser Tubes 應(yīng)包括潔凈完整的鋁黃銅冷凝管件，電鍍、非電鍍的均可。不得含有鎳合金、鋁合金以及被腐蝕的材料。

在銅鋅合金中加入鋁、硅、錳、鉛、錫等元素，就形成了特殊黃銅。如鉛黃銅、錫黃銅、鋁黃銅、硅黃銅、錳黃銅等。

鉛黃銅的切削性能優(yōu)良，耐磨性好，廣泛用于制造鐘表零件，經(jīng)鑄造制作軸瓦和襯套。

錫黃銅的耐腐蝕性能好，廣泛用于制造海船零件。

鋁黃銅中的鋁能提高黃銅的強(qiáng)度和硬度，提高在大氣中的抗蝕性，鋁黃銅用于制造耐蝕零件。

硅黃銅中的硅能提高銅的力學(xué)性能、耐磨性的耐蝕性，硅黃銅主要用于制造海船零件及化工機(jī)械零件。

黃銅是由銅和鋅所組成的合金，由銅、鋅組成的黃銅就叫作普通黃銅，如果是由二種以上的元素組成的多種合金就稱(chēng)為特殊黃銅。黃銅有較強(qiáng)的耐磨性能，黃銅常被用于制造閥門(mén)、水管、空調(diào)內(nèi)外機(jī)連接管和散熱器等。