合金元素在銅合金中（zhōng）的作用（yòng）及（jí）元素檢測方案-廣（guǎng）州羞羞视频在线精密科學儀器股（gǔ）份有限公司官網

合金元素（sù）在銅合金中的作用及元素（sù）檢測方案

作者：編輯：來源：發布日期： 2020.08.21

信（xìn）息摘要：

合金元素對黃銅性能影響元（yuán）素作用（yòng）鐵Fe1、在黃銅中的溶解度極小；2、鐵有細化（huà）銅（tóng）晶粒，延遲銅的再結晶過程，即提高再結晶溫度（dù），抑製退火（huǒ）時再結晶晶粒…

合金元素對黃銅性能影響
元素	作用
鐵Fe	1、在黃銅中（zhōng）的溶解度極小； 2、鐵有細化銅晶粒，延遲銅的再結晶過程，即提高再結晶溫度，抑製退火時再結晶晶粒長大，提高合（hé）金強度與硬度。不利是（shì）降低銅的塑性、電導率與熱（rè）導（dǎo）率； 3、如果鐵在銅中呈獨立的相，則（zé）銅具有鐵磁性。當銅中含鐵量為0.1%時，銅的導電率約為70%； 4、同時存在矽時，兩者形（xíng）成高硬度矽化鐵質點，使（shǐ）得切削性變壞。
鉛Pb	1、不固溶於銅，呈黑色質點（diǎn）分布於易溶共晶體中，存在與晶界上； 2、Pb對銅（tóng）的電導率與熱導率無（wú）顯著影響，還能大幅度提（tí）高銅的可切削（xuē）性能（néng）。 3、Pb嚴重降低Cu的高溫塑性，即伸長率與麵縮率劇烈下降，同時高溫脆性區也隨著銅含量的增加（jiā）而擴大。 4、兩相鉛黃銅可（kě）熱加工，單相（xiàng）鉛黃銅一般隻能冷軋或熱擠。
磷P	1、磷很少固溶於銅-鋅合金中（zhōng），在單相黃銅中，超過0.05-0.06%的磷，就出現脆性相（xiàng）CU3P，降低黃銅塑性； 2、磷作為良好的脫氧劑，要求有一定量的殘留磷，磷能提高銅（tóng）熔體的流動性。
砷AS	1、As可與銅中Cu2O起反應形成高熔點的砷酸銅質點，消除了晶界上的Cu+Cu2O共晶體，從（cóng）而（ér）提高了（le）銅的塑性； 2、黃銅中加入0.02-0.05%砷，可防止黃銅脫鋅，提高黃銅的（de）耐腐蝕性。
錫（xī）Sn	1、能少量溶於（yú）α相及(α+β)黃銅中，起抑製脫鋅的作（zuò）用（yòng），能提高材料的抗蝕（shí）能力，改善（shàn）耐磨性（xìng），但Sn可導致鑄錠的反偏析。
錳Mn	1、在黃銅中的溶解（jiě）度較大，可提高黃銅的（de）強度、硬度； 2、高錳黃銅可采用淬火與時效來（lái）提高強度和硬度。
鋁Al	1、鋁顯著縮小黃銅的α區，鋁含量增高時，將出現（xiàn）γ相（xiàng），雖可提高硬度，但極具降低合金塑性； 2、增（zēng）加黃（huáng）銅的流動性。

合金元素對錫青銅影響
元素	作用
磷P	1、良好（hǎo）脫氧劑，增加（jiā）錫青銅的流動性，但加（jiā）大反偏析程度； 2、適當的磷提（tí）高錫（xī）青（qīng）銅強度（dù）、硬度、彈性極限、彈性模量和（hé）疲勞強度； 3、當磷超過（guò）0.3%是，合金組織中出現銅和銅的磷化物所組成的（de）共晶體，磷化物有高的硬度、耐（nài）磨性和良好的研磨（mó）性。
鋅Zn	1、鋅能大量溶解於銅-錫（xī）合金的（de）α固溶體中， 2、能改善（shàn）流動性，減小結晶溫度範圍，減輕（qīng）錫青銅的反偏析。
鉛Pb	1、鉛不固溶於錫青銅（tóng），以獨立相存在，呈黑（hēi）色夾雜物（wù）分布在枝晶間，分（fèn）布不均勻，加鎳可改善（shàn）分布，並能細（xì）化組織。
錳Mn	1、錳降（jiàng）低錫在α相固溶體中的溶解度， 2、錳在熔化時，容易生產氧化物，降低合金的流（liú）動性，使（shǐ）鑄錠性能變壞。
鋁、鎂、矽	1、少量能溶入（rù）α固溶體，提高合金力學性能，但在熔化過程中，容易氧化生產難熔的（de）氧（yǎng）化物，進而降低錫青銅（tóng）的流動性和強度（dù）。

合金（jīn）元素對鋁青銅影響（xiǎng）

元素（sù）	作用
鐵Fe	1、合（hé）金中鐵（tiě）過量，組織會（huì）有針狀FeAl3化合物析出，力學性能變化，抗腐蝕性惡化； 2、鐵使鋁青銅中的原子擴散速度減（jiǎn）慢，增加в相穩定性，少量的（de）鐵能抑製鋁青銅變脆的“自行退火”現象，顯（xiǎn）著減少合金的脆性，加（jiā）入0.5-1%的含（hán）量使得（dé）晶粒細化。
錳Mn	1、二元鋁（lǚ）青銅加入0.3-0.5%的錳，可減少熱軋開裂（liè）； 2、錳鋁（lǚ）青銅中加入一定量鐵，鐵能細化晶粒，組織中出現鐵（tiě）鋁化合物的微細質點，提高力學性能和耐磨性，但（dàn）減弱錳對в相穩定的作用。
錫Sn	1、不大於0.2%錫會改（gǎi）變單相鋁青（qīng）銅在（zài）蒸汽和微酸性氣氛中耐腐蝕能力
鉻Cr	1、少量（liàng）鉻加入（rù）二元鋁青（qīng）銅是有益的，阻礙合金退火加熱時的晶粒長大，並明顯提高合金退火（huǒ）後的硬度。

合金元素（sù）對白銅影響


元素（sù）	作用
鋅Zn	1、大量溶於銅-鎳合金中，起固溶強化作用，提高強度硬度，增強抗腐蝕能力；
鐵Fe	1、超過2%易引起合金腐蝕開裂（liè），超過4%則腐蝕加劇（jù），保護層脫落； 2、適量鐵提高白銅在（zài）海水中的衝擊腐（fǔ）蝕的耐腐蝕性能。
錳Mn	1、錳與鎳形成MnNi，有細化晶（jīng）粒作用（yòng），可借助MnNi的沉澱硬化作用提高合金力學和耐（nài）腐蝕性能， 2、在（zài）銅-鎳-鋁係合金中加入5%的錳，可提高合金的塑性（xìng）。 3、銅鎳合金加入錳，電阻值穩定（dìng），電阻溫（wēn）度（dù）係數很小。
矽（guī）Si	1、矽與鎳形成化合物NI2Si、NI3Si，當NI2Si、NI3Si從固溶體中析出，能引起合金的強度和（hé）硬度升高，起到強化作用。

稀土元素一般（bān）幾乎不固溶與銅，但少量（liàng）的稀土金（jīn）屬不（bú）管（guǎn）是單（dān）個加入（rù）還是以混（hún）合稀土的形式加入，都對銅的力學性能有益，而對銅的電（diàn）導率影響又不大，這類元素可與（yǔ）銅（tóng）中的雜（zá）質鉛、鉍等形成高熔點化合物，呈細小的球形質（zhì）點均布（bù）於晶粒內（nèi），細化晶粒，提高銅的高溫塑性，即800時銅合金的伸長率與麵縮（suō）率隨著鈰含量提高而顯著上升。
稀土元素是一（yī）種具有較大負電性與很大化（huà）學（xué）活性的元素。當其（qí）加入銅及銅合金時（shí），可有如下作用：
1）、由於稀土在銅（tóng）中固熔度小，易與其他元素化合，生成高熔點化合物，成為彌散（sàn）分布的異質成核核心，而起到細化晶粒，縮小柱（zhù）狀晶區，改善鑄錠組織的變質（zhì）作（zuò）用；
2）、由於稀土易與氧、氫、氮、硫（liú）以及鉛、鉍等雜質作用成渣，起到脫氣（qì）、除雜、淨化（huà）熔（róng）體，進而改善合金的加（jiā）工工藝性（xìng）能與成品的使用性能之作用。
3）、由於稀（xī）土能（néng）使表麵氧化膜（mó）等更加致密，並增（zēng）加氧化（huà）膜與基體之結合強度，從而起到提高耐熱、耐蝕與防表麵變色性能之作用。

稀土元素（sù）在銅的（de）淨化作用，消除晶界上有害雜質的（de）影響，改善（shàn）銅的導電、導熱及加工性能與耐腐蝕性能；稀土金屬熔（róng）點（Ce720℃ La920℃）<銅（1083℃），進入銅液後迅速生成高熔點化合物，在熔體中懸浮和彌散分（fèn）布，凝固過程中產（chǎn）生異質晶（jīng）核，使晶粒細化，凝固時（shí）間縮短，柱（zhù）狀晶區縮小，防止偏析（xī）。此外還（hái）能改善機（jī）械（xiè）性能、提高再結（jié）晶溫度、改善冷加工性能、增（zēng）強耐磨性等。

α相和（hé）β的相對含量
為了保證（zhèng）合金不僅要具有一定的強度、硬度使之耐磨損;而且還要保證其能夠經受一定的衝擊,具有一定的韌（rèn）性。這就使得合金中的（de）α相（xiàng）與β相的相對含量有一定的要求。有資料（liào）指出當合金中除Cu、Zn、Al以外（wài）其（qí）它元（yuán）素不變的情況（kuàng）下,α相與（yǔ）β相含量百分比為（wéi）66%/33%時,其性能бb為550MPa、δ10為8·0%、HB為146 kg/mm2；當α相與β相含量百分比為27%/62%時,бb為（wéi）760 MPa、δ10為7·0%、HB為179 kg/mm2。由此可見,β相相對含（hán）量高的合金抗拉強（qiáng）度（dù）及（jí）硬（yìng）度均高。一般為了降低材料的成本,盡可能（néng）使Zn含量高些,為了避免產生（shēng）較多的γ相而使材料的韌性降低, Zn的含量在設計合金時應有一（yī）個控製的上限。Al顯著縮小α相區。因此,在（zài）設計合金的相組織時,要將以上幾（jǐ）個方麵的因素綜合到一起考慮,並兼顧加工工藝和熱處理製度（dù）使最終（zhōng）獲得理想（xiǎng）的相組（zǔ）織。

而對於這些元素的檢測我們可以用直讀光譜（pǔ）儀對其進行檢測，也可以用手持式分析儀進行檢測元素分析。