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鉻青銅與鎘青銅 導電 導熱性
更新時間:2013-07-30
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          鉻青銅和鎘青銅都具有很高的導電導熱性,良好的加工性能和機械性能、耐磨耐蝕,有較高的再結晶及軟化溫度,因而多用于制造室溫及高溫下的導電耐磨零件。這類變形合金的牌號及化學成分如表Ⅲ—12。
表Ⅲ—12
|              合號  |                          主 成 分,%  |                          雜質,不大于%  |         ||||
|              Cr  |                          Al  |                          Mg  |                          Cd  |                          Cu  |                          總 和  |         |
|              QCr0.5  |                          0.5~1.0  |                          —  |                          —  |                          —  |                          余量  |                          0.5  |         
|              QCr0.5-0.2-0.1  |                          0.5~1.0  |                          0.1~0.25  |                          0.1~0.25  |                          —  |                          余量  |                          0.5  |         
|              QCd1.0  |                          —  |                          —  |                          —  |                          0.9~1.2  |                          余量  |                          —  |         
銅中加入鉻或鎘后導電率略有下降。Cu—Cr,Cu—Cd銅側的二元平衡圖如圖Ⅲ—110及圖Ⅲ—111。

圖Ⅲ—110 Cu—Cr二元平衡圖
由此兩圖可知:高溫下Cr與Cd都能部分固溶于α-相,溫度下降時即析出Cr-相及Cu2Cd相(又稱β-相),因而都可進行淬火時效的強化處理。鉻青銅在1000℃~1030℃下淬火,于450℃~500℃下時效或淬火后經冷加工后再時效,合金可得到明顯的強化。鎘青銅由于Cu2Cd的沉淀效果不明顯而無實用價值,故工業上僅以冷變形方式予以強化。

圖Ⅲ-111 Cu—Cd二元平衡圖
這兩種不同合金的特征見表Ⅲ-13。在鉻青銅中加入少量鋁與鎂后不出現新相,但可在合金表面生成一層致密的高熔點高電阻低揮發性的保護膜,從而有效地防止高溫氧化,增強了合金的耐熱性。
表Ⅲ—13
|              合 金  |                          共晶溫度  ℃  |                          共晶溫度時的  zui大固溶度,%  |                          固溶度變  化趨勢  |                          低溫時的固  溶度,%  |                          α固溶體冷  卻時析出相  |                          時效硬  化效果  |                          合金的強化  方 法  |         
|              Cu-Cr  |                          1072  |                          0.65  |                          隨溫度下降  而急劇減少  |                          400℃以下  為0.02  |                          Cr-相  |                          明 顯  |                          淬火+冷加工  變形+時效  |         
|              Cu-Cd  |                          (包晶溫度)  549  |                          (包晶溫度時)  3.7  |                          隨溫度下降  而急劇減少  |                          300℃以下  為0.5  |                          Cu2Cd相  (β相)  |                          不明顯  |                          冷加工變形  |         
鉻青銅QCr 0.5的金相組織見圖Ⅲ—116至Ⅲ—120。鎘青銅QCd 1.0的金相組織見圖Ⅲ—121至Ⅲ—123。

圖Ⅲ-116 2/3×
合號 QCr0.5
工藝條件 半連續鑄造
浸蝕劑  硝酸水溶液
組織說明 晶粒較粗大。

圖Ⅲ-117a 120×

圖Ⅲ-117b 600×
合號 QCr0.5
工藝條件 半連續鑄造
浸蝕劑  硝酸高鐵酒精溶液
組織說明 基體為α-相,(α+Cr)共晶體呈網狀分布。圖b為圖a之放大,明顯觀察到共晶體中之Cr相。

圖Ⅲ-118 450×
合號 QCr0.5
工藝條件 擠壓棒
浸蝕劑  硝酸高鐵酒精溶液
組織說明 基體為α-相,顆粒狀的Cr相沿加工方向分布。

圖Ⅲ-119 400×
合號 QCr0.5
工藝條件 拉伸棒
浸蝕劑  硝酸高鐵酒精溶液
組織說明 Cr相呈顆粒狀分布于變形的α-基體上。

圖Ⅲ-120a 400×

圖Ⅲ-120b 400×
合號 QCr0.5
工藝條件 a為擠制棒于1045~1065℃保溫3小時淬火
     b為淬火后于500℃下時效1小時
浸蝕劑  硝酸高鐵酒精溶液
組織說明 合金經高溫長時間保溫后晶粒長大,而仍有部分Cr相未溶入α-相中,此時顯微硬度HM=63~66公斤/毫米2經時效后組織與淬火組織無明顯改變,但硬度卻明顯提高,HM=137~148公斤/毫米2。

圖Ⅲ-121 1/2×
合號 QCd1.0
工藝條件 半連續鑄造扁錠
浸蝕劑  硝酸水溶液
說明   扁錠橫向宏觀組織

圖Ⅲ-122 400×
合號 QCd1.0
工藝條件 半連續鑄造
浸蝕劑  硝酸高鐵酒精溶液
組織說明 基體為α-相,黑灰色顆粒為Cu2Cd相,此相極易在拋光浸蝕過程剝落。

圖Ⅲ-123 200×
合號 QCd1.0
工藝條件 擠壓棒
浸蝕劑  硝酸高鐵酒精溶液
組織說明 基體為帶雙晶的α-相,Cu2Cd顆粒較小且易剝落,故圖中多呈小黑點。