QZr0.2鋯青銅

QZr0.2鋯青銅有高的電導(dǎo)率，能冷、熱態(tài)壓力加工，時(shí)效后有高的硬度、強(qiáng)度和耐熱性。QZr0.2鋯青銅用作電陰焊接材料及高導(dǎo)電、高強(qiáng)度電極材料。如：工作溫度350℃以下的電機(jī)整流子片、開(kāi)關(guān)零件、導(dǎo)線、點(diǎn)焊電極等。

QZr0.2化學(xué)成分：

,鎳(Ni)：0.2,,銅(Cu)余量,,鐵(Fe)：0.05,鉛(Pb)：0.01,銻(Sb)：0.005,鉍(Bi)：0.002,雜質(zhì)總和%：0.5

(1) 實(shí)驗(yàn)室研究的連鑄結(jié)晶器用鋯青銅斷口上呈現(xiàn)的黑色粉末狀物質(zhì), 屬金屬氧化物夾雜。

(2) 鋯青銅內(nèi)這種氧化夾雜相, 是由于在冶煉時(shí), Zr、Cr 元素的加入方式不當(dāng), 或高溫冶煉真空不良, 這兩種不良因素初始受到氧化以及與耐火材料直接反應(yīng), 形成氧化物夾雜, 由于其分解壓較低, 嚴(yán)重氧化后所形成的。

(3) 鋯青銅合金中的高溫氧化夾雜物,特別是黑色夾渣, 嚴(yán)重地影響其后的冷、熱加工性能, 同時(shí), 破壞合金的析出強(qiáng)化效果。

(4) 為防止和控制氧化夾雜的生成, 其理想的工藝為真空冶煉、澆鑄; 且盡可能后期加入易氧化的活性、難熔的Zr、Cr 元素, 或?qū)⑵渑涑傻腿埸c(diǎn)的中間合金加入, 以達(dá)到凈化材質(zhì), 提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的 。

鋯青銅由于具有很高的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性,易于加工等特點(diǎn), 越來(lái)越廣泛地被用于鋼鐵工業(yè)的冶煉、軋制等主體設(shè)備的配套部分上。

最為典型的是用作連鑄結(jié)晶器的材料。隨著鋼鐵冶煉技術(shù)的發(fā)展, 對(duì)結(jié)晶器性能的要求不斷提高, 不僅要求結(jié)晶器具有較高的光潔度、耐磨性, 同時(shí)還要具備足夠的剛性, 因此隋曉紅　高級(jí)工程師　鞍鋼技術(shù)中心鋼研所除對(duì)傳統(tǒng)的紫銅材料進(jìn)行表面滲鍍及尺寸改進(jìn)外, 近年來(lái)國(guó)內(nèi)外又競(jìng)相研制新型的銅鋯合金取而代之。這種用于制造結(jié)晶器的新材料, 在保證結(jié)晶器上述性能的同時(shí), 使結(jié)晶器強(qiáng)度得以大大提高。但是其冶煉工藝過(guò)程較難控制, 容易形成內(nèi)部氧化。冶煉工藝略有波動(dòng)時(shí), 其內(nèi)部就會(huì)生成大量金屬或非金屬夾雜。表現(xiàn)為在其鑄后的合金斷口上呈現(xiàn)出一種顯而易見(jiàn)的黑色夾雜物質(zhì), 導(dǎo)致加工性能惡化。為此, 運(yùn)用金相檢測(cè)手段, 分析這類(lèi)夾雜物質(zhì)的特性, 探討其形成機(jī)制、影響因素,以避免或控制這類(lèi)有害雜質(zhì)的形成 。

選用鋯青銅作為連鑄結(jié)晶器用材料, 其合金化的基本原則是: 加入的合金元素總量要少(≯1%～ 2% ) , 以保證它的高導(dǎo)熱性、高強(qiáng)度及高的耐熱性能。在熔煉這類(lèi)鋯青銅時(shí),所遇到的主要問(wèn)題是: 合金中所含夾雜物形態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 冶煉工藝不當(dāng)時(shí), 夾雜數(shù)量就會(huì)增多, 且嚴(yán)重影響其后的熱加工及機(jī)械加工性能。分析認(rèn)為: 合金中夾雜物的形成因素大體歸為兩個(gè)方面: 一是由于氧化造成, 二是某些元素與爐襯等耐火材料直接作用的結(jié)果。

由于鋯、鉻元素熔點(diǎn)高, 所形成的氧化物分解壓比較小, 遇到爐料水分或爐內(nèi)真空不良時(shí),極易產(chǎn)生氧化。實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的Cu2O、ZrO、CrO 等即為上述某種原因的氧化產(chǎn)物。此外這兩種元素的化學(xué)活性較強(qiáng), 當(dāng)它們以純金屬作為爐料時(shí), 它們與耐火材料的反應(yīng)更加劇烈, 從而產(chǎn)生雜質(zhì)。合金雜質(zhì)中所存在的Si、S、Zr、Cr、M g 及其氧化物和金屬間化合物就是上述的反應(yīng)產(chǎn)物, 嚴(yán)重時(shí), 就容易在鑄錠內(nèi)部晶界處出現(xiàn)灰黑色的金屬粉末夾雜, 破壞金屬基體的連續(xù)性。降低塑性、沖擊韌性及疲勞強(qiáng)度。與此同時(shí), 由于這些夾雜物的形成, 奪取了本來(lái)就為微量的合金元素Zr、Cr的絕大部分, 使合金固溶體含量減少, 達(dá)不到析出強(qiáng)化的效果, 因此強(qiáng)度大大下降。當(dāng)然高溫冶煉時(shí), 金屬的熔損及雜質(zhì)的吸收是難以避免的。這就要求在熔煉爐料的選擇及處理方面, 既要考慮保證性能、降低成本, 又要盡量使用雜質(zhì)含量少并保持干潔的爐料。為使Zr、Cr 這類(lèi)熔點(diǎn)高, 又不易熔解而易氧化的合金元素合理地熔入銅液中, 形成均勻的固溶體, 冶煉時(shí)盡可能地將它們后加或者配制成熔點(diǎn)較低的中間合金加入, 以獲得成分均勻, 純凈度高的合金 。