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分析硅青铜及合金元素的作用

2016/3/10 16:49:29      点击:
    硅青铜:硅青铜的品种在国际种只有铜-硅-锰系的QSi-1和铜-镍-硅系的QSi1-3.二者均具有较高的强度、弹性和耐磨性能。

主要合金元素带来的影响:
  硅青铜是含有Si、Mn、Ni等合金元素的铜合金,Si含量一般不超过7.10%。硅能提高铜的硬度和强度,不降低其加工塑性,但显著降低铜的导电性和导热性。硅青铜QSi3-1高温呈单相固溶体状态。当冷却到450℃以下时,有少量脆性相Mn2Si(有文献认为是MnSi)析出,但强化效果极弱,不能进行热处理强化。QSi3-1合金拉制棒材在贮存期间发生的自然现象,就是由于Mn2Si相析出,产生的相变应力引起的。合金的Si含量越高,沉淀的Mn2Si也越多,发生自裂的倾向也越大。把硅含量控制在3%以下与对材料进行低温退火可消除自裂现象。


QSi1-3硅青铜带合金是热处理强化合金,可通过固溶时效析出的强化相Ni2Si,高耐稳定性较好,可大幅提升合金的强度,同时使其具有较高的导电性能。对合金实行形变处理,在时效前进行一定加工量的冷变形,能更迅速的达到有效的强化。


  硅青铜正因为含有易生成脆性相的硅元素,因此加工工艺性能不太好。热、冷加工难度较大,具有较强的热裂倾向;在自然时效状态下易产生裂纹,须经过特殊的工艺处理。


  适量的M对硅青铜的力学性能、抗蚀性能与工艺性能有益。Cu-Si合金于555℃发生共析转变β→α+δ,但在实际生产过程中非平衡结晶条件下,共析转变实际上很难产生,因而β相可保留到室温。β相的存在可以提高合金的强度和硬度。


  Ni元素的加入可以和Si一起生成具有强化效果的第二相,极大提高的强度,同时可以适度改善其工艺性能。元素Zn的加入在提升合金强度的同时,可以提高合金的耐大气腐蚀性能,同时改善合金在后序应用过程中焊接时的不剥离性。