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维维安介绍稀土对铜及铜合金性能的影响
作者:管理员    发布于:2017-09-30 01:42:50    文字:【】【】【

维维安介绍稀土对铜及铜合金性能的影响

1、稀土对铜及铜合金加工性能的影响
    在铜合金中加入适量稀土金属,可以改善铜及铜合金的铸造性能。对不同种类的铜合金,加入稀土后流动性可提高30 %~40 %。对高锰铝青铜,稀土的加入量不超过0.15%时,流动性随稀土加入量的增加而增加。在高铅青铜(ZQPb25 - 5)中加入0.5%~1.0%混合稀土,HPb59 - 1 铅黄铜中加入0.04%~0.05%混合稀土,均可以改善合金的偏析或逆偏析现象。添加0.01%~0.03%混合稀土可显著提高变形铅黄铜的高温延伸率,改善热加工性能,减轻或消除热轧开裂现象。加入稀土可使残余应力值降低,稀土在一定变形度范围内( < 14 %) 可提高材料的冷变形能力。在变形铅黄铜中添加0.03%~0.05%的稀土,可大大改善其切削加工性能,尤为显著的是降低表面粗糙度、毛刺和刀具磨损。稀土添加剂对改善铜及其合金的焊接工艺性能具有很好的效果,焊缝金属中的杂质如微量Pb、Fe 、Si 、Bi 可引起热裂纹,添加稀土元素将有效地防止这一倾向。

2、稀土对铜及铜合金机械性能和导电性能的影响
    稀土对铜及铜合金机械性能的影响主要表现在硬度、强度、塑性等方面。稀土在纯铜中含量为0.1%~0.2%时,强度提高幅度较大,高于0.2%时强度提高缓慢。稀土对H68黄铜强度的影响有双重作用:一方面,稀土的固溶强化及净化作用,使料强度升高;而另一方面,当稀土加入量超过某一数值时,稀土的有害作用掩盖了有利作用,宏观表现为强度下降。
关于稀土对铜及铜合金导电性影响的机理是:一方面,稀土的细化作用使铜晶粒细化,晶界增加,电散射几率增大,导致电阻率增大,导电性下降;另一方面,稀土的净化作用使铜中杂质减少,晶格畸变减弱,电子散射几率减少,导电性改善。这两个对导电性起相反作用的因素同时存在,其影响随稀土加入量的变化而变化。

3、稀土对铜及铜合金抗氧化性和耐腐蚀性能的影响
    为了解决抗氧化性能和高电导率之间的矛盾,采用添加稀土金属作为铜及铜合金的合金元素。发现在适当加入量时,电导率不但没有降低反而略有提高,同时还发现铜中加入稀土
能明显改善抗氧化性能。关于在铜及铜合金中加入稀土后耐蚀性能均有不同程度的提高,对此现象的解释主要有: (1)稀土的净化作用,消除铜基体中杂质。(2) 在铜及铜合金表面形成致密的氧化层,阻止基体原子向外扩散和外部原子向内扩散。(3) 提高铜及铜合金的腐蚀电位。(4)稀土的加入缩小了铜合金的结晶温度范围。
混合稀土的加入不仅可以改善锡黄铜的耐蚀性能,还可以改变锡黄铜的腐蚀形貌,不仅减小了易脱落层的厚度,同时也大大减小了渗透层的厚度。

4、稀土对铜及铜合金耐磨性能的影响
    稀土和铜元素可以形成硬度较高、分布均匀的金属间化合物,这些化合物成为位错运动的阻力;而且稀土可以有效地改善夹杂物的存在形式和分布,减少其弱化晶界的可能,减少了承受载荷时沿晶界开裂的几率,因而提高了耐磨性。含有稀土的铸造黄铜具有较高的硬度及良好的塑性及韧性,可以缩短跑合阶段的时间,延长稳定磨损的阶段,从而达到减少磨耗,延长工件使用寿命的目的。在高锰铝青铜中添加稀土,可使其干摩擦磨损减少20%左右,润滑摩擦磨损量减少50%左右。www.wwakj.com  竭诚为您提供!

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