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aluminium bronze
简介
以铝为主要合金元素的青铜。常分为铜铝二元合金组成的简单铝青铜和除铝以外还添加有铁、锰、镍等元素的复杂铝青铜。铜铝系铜侧状态图如图所示。简单铝青铜为α相固溶体,塑性好,易加工。工业上含铝8.5%~11%的铝青铜缓冷时由于β相共析分解,形成连续的链条状的粗大的γ相,使合金变脆。这种现象称为“自发退火”,在实际生产中应予避免。
铝青铜具有良好的力学性能、耐磨性和耐蚀性,抗磁,在冲击下不发生火花,流动性好,不易偏析,可在冷、热态下加工,但易被氧化铝膜污染,凝固时易形成柱状组织,焊接性差。列入中国国家标准的铝青铜共7种牌号,其主要化学成分和力学性能列于表。
变形铝青铜的主要化学成分和力学性能
牌 号 | 主 要 成 分 | 力 学 性 能 | |||
状态 | 抗拉强度/MPa | 伸长率/% | 布氏硬度/MP | ||
QAl 5 | Cu-5Al |
软 硬 |
380 800 |
65 5 |
600 2000 |
QAl 7 | Cu-7Al |
软 硬 |
420 1000 |
70 3~10 |
700 1540 |
QAl 9-2 | Cu-9Al-2Mn |
软 硬 |
450 600~800 |
20~40 4~5 |
800~1000 1600~1800 |
QAl 9-4 | Cu-9Al-4Fe |
软 硬 |
500~600 800~1000 |
40 5 |
1100 1600~2000 |
QAl 10-3-1.5 | Cu-10Al-3Fe-1.5Mn |
软 硬 |
500~600 700~900 |
20~30 9~12 |
1250~1400 1600~2000 |
QAl 10-4-4 | Cu-10Al-4Fe-4Ni |
软 硬 |
600~700 900~1100 |
35~45 9~15 |
1400~1600 1800~2250 |
QAl 11-6-6 | Cu-11Al-6Fe-6Ni |
软 硬 |
30 7 |
Cu-Al系铜侧状态图
铁、锰等元素加入铝青铜中能提高其强度和耐蚀性,防止自发退火,如含锰或铁的QAl 9-2和QAl 9-4广泛用作高强度和高强耐磨零件。在含铁的铝青铜中加入适量的锰或镍,使合金的力学性能、耐热性和耐蚀性更为增强;另外在铝青铜中镍和铁的含量大致相等时,所获得的力学性能最为理想。含铁、锰和含铁、镍的铝青铜是航空、机械工业中综合性能良好的材料。如QAl 10-3-1.5用于制造衬套、轴瓦圈、齿轮等;QAl 10-4-4和QAl 11-6-6可制造在400~500℃以下工作的受力大、转速高的重型耐热、耐磨零件。而简单铝青铜多用于造币、船舶零件以及制造弹簧和抗蚀弹性元件。在铜合金中,铝青铜的用量最大。