细化处理对铸造无铅黄铜组织和性能的影响

作     者：党龙 

作者单位：西安工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘志学

授予年度：2014年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：无铅硅黄铜 无铅铋黄铜 无铅锡黄铜 硼细化 复合细化 热处理 

摘      要：本文以无铅硅黄铜、铋黄铜和锡黄铜为研究对象,通过组织观察、性能测试、热处理、腐蚀试验和切屑等试验方法,研究了硼细化剂、复合细化剂和工业细化剂对实验材料组织和性能的影响,得出的结论是：采用硼细化处理,当硼加入量为0.002%时,无铅硅黄铜组织细化效果最佳;随硼加入量的增加,无铅硅黄铜的抗拉强度和硬度呈先升高后降低的变化趋势,延伸率有不同程度的降低,断面收缩率有不同程度的升高;当硼含量为0.008%时硅黄铜的抗腐性最强,腐蚀层深度最小,约为175μm。当硼加入量为0.004%时,无铅铋黄铜组织细化效果最好;不同硼加入量细化处理后,铋黄铜的抗拉强度、硬度延伸率和断面收缩率均有不同程度的提高,硼加入量为0.004%时,铋黄铜具有较好的综合性能;当硼加入量为0.01%时,抗脱锌腐蚀性能最佳,腐蚀层深度仅为315u m左右。 无铅硅黄铜和铋黄铜分别采用6号和4号复合细化剂处理后,组织细化效果最好,性能最佳,抗脱锌腐蚀性能最好。采用硼和复合细化剂进行细化处理,均能明显改善无铅硅黄铜和铋黄铜的切削加工性能。 硼细化处理后无铅硅黄铜在400～500℃时,β相尺寸较小;随着热处理温度的提高,材料的抗拉强度呈先升高后降低的变化趋势,材料的硬度值、延伸率和断面收缩率变化范围较小,500℃热处理的无铅硅黄铜的综合力学性能较好;超过400℃随着热处理温度的提高腐蚀层深度明显变小。无铅铋黄铜硼细化处理、400℃热处理后的组织相对细小,500℃～600℃热处理后β相明显增多。400℃热处理后,材料具有最佳的力学性能和抗脱锌腐蚀性能。 复合细化处理后,无铅硅黄铜在600℃热处理后组织中β相数量减少且尺寸较细小;随热处理温度的升高,抗拉强度先降低后升高,延伸率先升高后降低,腐蚀层深度逐渐减小。无铅铋黄铜400℃热处理后,组织相对比较细小;随温度的升高,材料的抗拉强度逐渐升高,腐蚀层深度呈先升高后降低的变化。 工业细化剂对无铅硅黄铜、无铅铋黄铜均有一定的细化效果,细化处理后各项力学性能都显著提高,但工业细化剂对这两种材料的抗脱锌腐蚀性能影响不大。加入0.02%的工业细化剂对无铅锡黄铜的组织细化明显。不同加入量的工业细化剂对无铅锡黄铜的强度、硬度和延伸率均有较大幅度的提高。加入0.02%、0.2%的工业细化剂后,无铅锡黄铜的耐蚀性明显有所提高,其腐蚀层深度分别为：256.5μm、268.5μm。