化学成分的影响
化学成分对铝青铜组织与性能的影响一直是关注的热点之一。首先,化学成分对合金作用的好与坏并没有一个明确的界定。如铁加入铝青铜中一般起到细化晶粒、减小“自发回火脆性”、提高力学性能的作用,但当铁含量较高时,铁会以Fe3Al2化合物析出,使合金的机械性能变坏,因此铁含量不应**过5%。还有锌元素,很多研究认为它与基体金属固溶后,可提高金属的塑性,而也有研究认为其为杂质元素。由此看出,合金元素的作用不能一概而论。普遍认为加入适量的合金元素可改善合金的机械性能,如加入适量的铁形成铝铁青铜,加入锰形成铝锰青铜,加入镍形成铝镍青铜。其次,对于杂质元素含量的要求还没有一个明确的界定。正是由于化学成分的变化才使得铝青铜的种类和应用场合各不相同,研究者应该不断研究化学成分的影响、作用机理,进一步扩大铝青铜的应用范围。
铝青铜的力学性能与含铝量有关,铝青铜的w(Al) -般为5%~12%。铝青铜的耐蚀性优良,在大气、海水、碳酸及大多数**酸中的耐蚀性,比黄铜和锡青铜高。铝青铜的耐磨性、耐热性也比黄铜和锡青铜好。
铝青铜常用来制造要求耐蚀性好的高强度耐磨零件,如在海水和较高温度下工作的齿轮、蜗轮、轴套等。
通常采用一些强化工艺来改善铝青铜合金组织状态以达到所需要的使用性质和工艺性能。铝青铜合金的强化主要手段有固溶强化、细晶强化、时效强化等。固溶强化就是将合金加热到能使铝、锰等合金元素全部或限度的溶入铜基体中形成饱和或过饱和固溶体后,淬火至室温得到过饱和固溶体的工艺。然而,这种过饱和固溶体在室温或较高温度下将发生分解而析出*二相,这种析出可使合金的强度、硬度显著增加,这就是时效强化。固溶与时效往往配合使用来改善铝青铜合金的性能。
美国海军选择铝青铜用于潜水艇的**系统。
铝青铜焊丝不仅广泛用于多种用途的新部件焊接,而且也用于青铜和钢件的修复再制造。
美国陆军联合会铝青铜用于制作密西西比河大坝上抬起巨大防洪闸门所使用的粗链条。椐施耐德介绍说:这是铝青铜使用寿命长的一个应用实例。
其它需要在水中应用的产品是大小船只的螺旋桨。椐道密内克·莱马挨尔(Dominick Lema ire)先生介绍,康卡斯特公司提供C95800 镍铝青铜用以制作螺旋浆毂和叶片。
耐酸泵要用C95200青铜制造,美国海岸护卫队已经研究了铝青铜的另一个可能的用途:用于固定航海浮标的链,链中的铜可以抑制斑纹贻贝,否则链条被这些贻贝增重以致使浮标下沉。
除了上述用途外,康卡斯特公司的C95500和C95200青铜还有许多其它用途,例如飞机内燃*行器的发动机的阀座和导管、防磨损板,轴承、衬套和蜗杆蜗轮。韧性铝青铜制成的管道用于客机的起落装置。
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