環(huán)保型無(wú)鉛硅黃銅的制備及性能研究.pdf

1、鉛黃銅因具有良好的機(jī)械性能和切削性能,且價(jià)格低廉,在儀器儀表、日用五金、飲水系統(tǒng)等方面得到了廣泛應(yīng)用,然而鉛嚴(yán)重危害了人類(lèi)健康與自然環(huán)境,開(kāi)發(fā)無(wú)鉛黃銅,作為鉛黃銅的替代品是減少鉛污染的主要途徑。
　　 本文選硅為代鉛元素,通過(guò)添加稀土、硼、鋯微量元素優(yōu)化合金性能,開(kāi)發(fā)出了一種無(wú)鉛硅黃銅。借助金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線(xiàn)衍射儀、電子能譜儀等先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,研究了硅黃銅的微觀組織以及微量元素對(duì)它的影響,并測(cè)定了硅黃銅的力學(xué)性能、

2、耐磨性能、脫鋅腐蝕性能以及切削性能；且對(duì)其脫鋅腐蝕機(jī)理、切削機(jī)理進(jìn)行了初步探討。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析,得出了如下結(jié)論:
　　 (1)針對(duì)目前應(yīng)用廣泛的Hpb59-1鉛黃銅設(shè)計(jì)了成分為Cu:59.0％、Si:3.0％、P:0.3％、Ni:0.2％、Zn為余量的硅黃銅,該黃銅的顯微組織主要是由β相和γ相兩相組成；在稀土、硼、鋯的作用下,顯微組織形貌變化很大,其中0.01％硼的細(xì)化效果最好,γ相呈細(xì)小均勻的球狀小顆粒,明顯提高了其力學(xué)性能

3、,尤其是塑性。
　　 (2)在脫鋅腐蝕實(shí)驗(yàn)測(cè)試中,發(fā)現(xiàn)合金元素稀土硼鋯對(duì)脫鋅腐蝕性能均有一定的提高作用。未變質(zhì)硅黃銅的脫鋅層深度為392.0 um；而0.004％B的黃銅脫鋅層薄得幾乎無(wú)法測(cè)量；0.05％RE的硅黃銅脫鋅層厚度是66.44 um；0.05％Zr硅黃銅為242.4 um。其中0.05％RE硅黃銅和0.004％B硅黃銅的耐脫鋅腐蝕性能優(yōu)于對(duì)比試樣HPb59—1黃銅。實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn):γ相晶粒的大小,可以改變腐蝕相的優(yōu)先順

4、序,γ晶粒小時(shí)優(yōu)先腐蝕γ相；γ晶粒大時(shí)則優(yōu)先腐蝕β相。
　　 (3)在切削性能實(shí)驗(yàn)測(cè)試中,結(jié)果如下:未變質(zhì)硅黃銅刀具耐磨度T=37.63min:0.01％B硅黃銅T=47.75 min；HPb59-1黃銅T=50.12 min；0.01％B硅黃銅的切削性能是HPb59-1黃銅的95％；在刀具磨損量測(cè)量時(shí)HPb59-1黃銅磨損量最小,為6.90g;未變質(zhì)硅黃銅的最大,為8.23g；HPb59-1黃銅和0.01％B硅黃銅的斷屑,經(jīng)觀