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C17200铍铜合金是什么质料?铸造开裂原因有那些?

来源:BC贷   宣布时间:2020-12-26   点击量:2542

C17200铍铜合金是什么质料

       通过对C17200铍铜合金铸造开裂的样品进行化学身分、微观组织及微区身分剖析 ,利用扫描电镜和能谱剖析手段 ,从微观组织和原料内部组织两方面对铸造开裂的原因进行了剖析。结果标明 ,铸态组织中保存夹杂和片层状的共晶组织是导致C17200铍铜合金铸造开裂的主要原因。

       铍青铜是一种典范的沉淀强化型合金 ,经冷加工和固溶时效热处理后 ,可抵达高强高硬的目的 ,享有有色金属“弹性之王”的美誉。因铍铜合金具有高强高弹 ,优良的耐磨性、抗腐化性及弹性滞后小等特点 ,被广泛应用于航空航天、仪器仪表、矿山冶金、汽车家电等行业 ,主要用于制造弹簧弹片、汽车零配件、耐磨轴承、接插件、温控器以及无火花工具等。随着信息技术、通讯设施及电阻焊机零部件、宁静工具、金属模具质料等方面的开发应用 ,铸锻铍铜合金的需求量增长迅速 ,特别是近些年兴起的海底通讯电缆中继器外壳用套管、发电机环、非晶带用急冷轧辊等等 ,应用领域很是辽阔。限于铍资源的稀缺和生产工艺的庞大性 ,只有少数几个国家能够生产铍青铜 ,由于铍铜合金在铸造加工历程中容易开裂 ,生产本钱高、成材率低 ,导致产品供不应求。本文针对铍铜合金铸造中开裂现象 ,通太过析质料化学身分 ,利用扫描电镜视察开裂的组织形貌以及能谱剖析要领 ,对铍铜合金铸造开裂的原因进行剖析 ,为提高产品质量和革新工艺提供相关依据

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C17200铍铜合金取样

        为了找出铍青铜合金铸锭在铸造历程中开裂的基础原因 ,本文的相关研究是基于外部条件(熔铸工艺、铸锭规格、铸造工艺等)完全相同的情况下 ,主要剖析质料的内部组织。划分取3组开裂和未开裂的样品进行化学身分、组织形貌和微区身分剖析 ,确定质料身分、内部组织对铸造性能的影响。利用ICP等离子体光电直读光谱仪对样品的化学身分进行检测 ,结果见表1。

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       从表1的结果可以看出 ,从化学身分上来讲 ,开裂和未开裂处的身分均满足GB/T5231-2012《加工铜化学身分和产品形状》中的要求?梢运 ,开裂和未开裂的样品中 ,作为合金元素主身分的Be、Co没有明显差别。杂质元素含量见表2 ,

从表2中可以看出 ,两类样品的杂质含量特别是总量上保存显著差别 ,3组开裂样品的杂质总量要横跨未开裂样品的杂质总量。

       在铍铜合金中 ,Ca、Ba、Mg等元素是对合金性能有不良影响的有害杂质元素。Ca险些不溶于铜 ,Ba是生动的碱土金属元素 ,作为杂质保存的Ca、Ba在铍铜合金中以氧化物的形式保存。Mg在铍铜中会抑制Be元素的固溶度 ,由于第二相的爆发会影响合金的加工性能 ,随着有害杂质元素含量的升高其影响就越大。因此 ,在铍铜合金冶炼历程中 ,要严格控制Ca、Mg、Ba等杂质元素的含量 ,种种杂质元素越低越好

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C17200铍铜合金金相检验

      接纳0lympusGx51金相显微镜 ,划分视察开裂和未开裂样品的微观组织 ,裂纹的成因进行组织剖析 ,有助于了解形成裂纹的内在原因。金相结果见图1和图2

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      从金相检测结果来看 ,开裂处的样品中保存夹杂点和粗大β相 ,并且晶粒巨细很是不均匀;而未开裂处的样品则晶界清晰、晶粒均匀、晶内无夹杂异物

      铍青铜在高温下具有良好塑性 ,完全具备顺利地进行铸造加工的要求。但由于合金熔铸历程中 ,原质料内部组织和化学成份会保存一定的不均匀性 ,铜与其中的杂质形成了低熔点共晶物。加热时 ,晶界上的低熔点物质爆发熔化引起晶界弱化 ,会严重降低质料的塑性;铸造历程中晶界处的变形较大 ,而晶界处又往往是冶金缺陷、第二相和非金属夹杂比较集中的地方。另外 ,铸锭中的共晶组织使铍铜体现出了明显的热脆性 ,在铸造应力的作用下容易爆发热裂纹。上述多种原因是合金在铸造历程中裂纹爆发和扩展的主要原因

C17200铍铜合金铸造开裂原因的结论

      1、从化学身分上来讲 ,开裂处和未开裂处的宏观身分并无显著差别 ,开裂样品的杂质含量稍高。

      2、通过金相组织剖析 ,开裂样的金相组织与正常样品的金相组织相比 ,晶粒巨细不均较为明显。

      3、开裂样品的剖析结果显示 ,合金中保存金属Co的富集 ,且富集区中保存较多的Ca、Al、Ba、O、Si、Fe等杂质元素。

      4、通过扫描电镜和能谱剖析手段对铸造开裂的铸锭进行追溯剖析 ,发明铸态组织中保存Ca、Ba、O等氧化物夹杂点 ,并且铸态合金中保存较多的共晶组织。

      5、由于杂质含量偏高 ,保存氧化物夹杂 ,导致基体质料的塑性变差 ,在铸造应力的作用下 ,夹杂物将成为质料对抗变形的薄弱点 ,极易爆发应力集中并形成裂纹源。因此 ,为了避免铸造裂纹的爆发 ,熔铸历程中要严格控制冶金质量 ,降低减少和消除夹杂物 ,尽可能改善坯料身分、组织的均匀性 ,制止泛起共晶组织。另外铸锭接纳高温均匀化处理 ,能够在一定水平上改善组织不均匀性 ,提高质料的塑性

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