海洋材料(55):“G”海軍青銅及鋁青銅9B
2017年07月31日 9:1 4446次瀏覽 來源: 中國有色金屬報 分類: 新材料前沿 作者: 王祝堂
“G”海軍鉛青銅
“G”海軍青銅又名鉛錫青銅,美國ASTM規(guī)范牌號C92300,也可用87-8-1-4表示,是一種通用高強度結構合金,用于砂型鑄造、離心鑄造各種閥件、伸縮接頭、專家高壓管路配件、汽壓鑄件等等。
化學成分
C92300合金的化學成分(質量%):Cu85.0~89.0、Sn7.0~9.0、P1.0、Zn2.5~5.0、Ni1.0、Fe0.25、P0.05(連鑄件的max P含量可達1.5)、Sb0.25、S0.05、Si0.005、Al0.005。
力學性能
砂型單鑄試棒的典型抗拉性能:抗接強度Rm=275N/mm2,屈服強度Rp0.5=140N/mm2,伸長率A50=25%。
永久變形0.1%時的抗壓強度69N/mm2,永久變形10%的240N/mm2;布氏硬度70HB;正彈性模量97GN/m2;懸壁梁式沖擊試驗的沖擊韌性18.3J。
物理性能
C92300合金20℃密度8.8g/cm3;凝固收縮量16mm/m;熱學性能:液相線溫度1000℃,固相線溫度855℃,Pb的開始熔化溫度315℃,20℃~177℃的平均線脹系數(shù)18μm/(m·k),20℃時比熱容376J,20℃熱導率75W/(m·k)。
20℃時的體積電導率12%IACS。
工藝性能
C92300合金的可切削尚好,為可易切削黃銅C36000合金的42%;軟釬焊性能優(yōu)秀,硬釬焊性能良好,因為硬釬焊在熱脆性溫度區(qū)內進行,應采取防變形措施,以防焊時和焊后冷卻時變形,不宜氧焊和各種電弧焊;鑄件消除應力退火溫度260℃。
鋁鐵青銅C95300
C95300合金是一種鋁鐵青銅,又名Ampco B2、鋁青銅9B,可簡稱89-1-10青銅,用于砂型鑄造或離心鑄造、精密鑄造酸洗筐、螺母、齒輪、軋機滑塊艦船裝備零配件、焊鉗、無心花金屬構件等,此合金不適宜鑄造在320℃~565℃氧化性酸中工作的零件,否則時間一長變脆,失去塑性與韌性。
化學成分
C86300合金的化學成分(質量%):Cu≥86,Al9.0~11.0,F(xiàn)e0.8~1.5,其他雜質總和1.0。
力學性能
單鑄砂型鑄棒的典型拉伸性能:抗拉強度Rm=450N/mm2,屈服強度Rp0.2=170N/mm2,伸長率A50=20%,面縮率25%;TQ50狀態(tài)鑄件的抗拉強度Rm=550N/mm2,屈服強度Rp0.2=275N/mm2,伸長率A50=12%,面縮率15%。
抗壓性能:抗壓強度,鑄態(tài)的780N/mm2,TQ50狀態(tài)的825N/mm2;彈性極限(鑄造狀態(tài)),TQ50狀態(tài)的彈性極限205N/mm2。鑄態(tài)材料的硬度67HRB,TQ50材料81HRB。
C95300合金的拉伸彈性模量E=110GN/mm2,剪切彈性模量G=42N/m2,泊松比μ=0.314。鑄造和退火狀態(tài)材料的沖擊韌性:-20℃~-100℃時鑰孔缺口試樣的38J,懸臂梁式試樣的38J;TQ50狀態(tài)材料-20℃~100℃時鑰孔缺口試樣的沖擊韌性37J。
晶體結構及顯微組織
晶體結構:α相,面心立方;β相,密排六方。正常冷卻鑄件或退火狀態(tài)鑄件的顯微組織為約70%α相和約30%亞穩(wěn)定β相;淬火和回火狀態(tài)(TQ50)的組織主要為亞穩(wěn)定的回火β馬氏體,但是也有少量的一次α相和析出的針狀α相。
物理性能
20℃時C95300合金的密度7.53g/cm3,凝固收縮率1.6%。熱學性能:液相線溫度1045℃,固相線溫度1040℃,20℃~300℃的線脹系數(shù)16.2μm/(m·k),20℃時比熱容375J/(kg·k),20℃時熱導率63W/(m·k),20℃時的溫度系數(shù)0.12W/(m·k·k-1);電學性能:20℃的體積電導率13%IACS,20℃時電阻率133Ω·m;磁學性能:磁場強度8kA/m時的磁導率為1.07。
化學性能
C95300合金的抗蝕性稍差于C95200合金的,因為C95300合金有更多和更大的β區(qū),熱處理可以提高它的抗蝕性,特別是在加速脫合金元素的介質中,C95300合金對非氧化性礦物酸、中性鹽溶液、海水、微咸水和淡水有相當強的抗腐蝕性能。
工藝性能
C95300合金的可切削性能還是不錯的,為易切削黃銅C36000的55%,可用工具鋼和硬質刀具切削,在鑄造狀態(tài)、退火狀態(tài)和TQ50狀態(tài)可獲得良好的表面光潔度和精度。用工具鋼刀具的典型切削條件:進刀速度0.2mm/rev時粗車速度90m/min,進刀速度0.1mm/rev時精車速度290m/min。
C95300合金鑄件的退火溫度595℃~650℃。
責任編輯:淮金
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