217Al、Ce对易切削铋黄铜组织和性能的影响.pdfVIP

——重有色合金——————特种铸造及有色合金 AI、Ce对易切削铋黄铜组织和性能的影响 肖来荣1’2 覃静丽L2 易丹青1 舒学鹛1 (1．中南大学材料科学与工程学院；2．有色金属材料科学与工程教育部重点实验室) 摘要研制了一种性能优异的易切削铋黄铜来替代有毒的铅黄铜。为了改善铋黄铜的力学性能，在铋黄铜中添加了一 定量的Al和Ce。采用光学显微镜、扫描电镜和X一衍射仪来分析铋黄铜的微观组织。分析可知，合金的组织细小，Bi均匀 分布在基体中。与传统的铅黄铜比较，所研究的无铅铋黄铜具有优异的切削性能。合金的抗拉强度高于450MPa，伸长率 高于35％。Al和Ce主要通过影响Bi在合金中的润湿效应，改变Bi在合金中的分布，从而对铋黄铜组织和性能产生影响。 关键词铋黄铜；铅黄铜}力学性能 中圈分类号TGl46．1+1；TGll3．12 易切削铅黄铜被广泛地应用在水管系统，铅黄铜废 黑色的凹陷相为口相、白色的相为纯Bi相。从合金的 SEM照片中可以看到，纯Bi以颗粒状和薄膜状存在于 弃物中的Pb极易对环境造成污染[1’2]。因此，铅黄铜 被无铅黄铜替代，是一个必然趋势。其中，以无铅铋黄 口和口的相界上。这种薄膜状的Bi在相界上的分布会 铜的研究最为广泛[3~7]。目前国内外对铋黄铜的研究影响到合金的热加工性能。所以试验中添加Al和Ce 很多，但对Bi在合金中的分布形式的研究却很少。如 到铋黄铜中，以改变合金中Bi的分布形态，提高合金的 何使Bi在合金中分布更加弥散和均匀，使薄膜状的Bi加工性能。从图2b和图2c可以看出，薄膜状的Bi减 减少，是值得深入研究的课题。 少，主要以颗粒形式分布在基体中，且添加了Al的铋 黄铜的组织较其他两组合金更加细小。 1 试验方法 140∞ 120∞ 试验所采用的原料为二号电解铜、纯Zn、精Bi、纯 100∞ Ce、纯Al和Cu-Ti中间合金。所研制的合金在中频感∞8∞O 6 应炉中加热，然后在金属模中浇注成一个声50mm的圆 6∞0 4∞0 150 锭。试样经粗车后进行热挤压，用3 kN卧式油压 2∞O 机挤压成4,14mm的圆棒。易切削铋黄铜的成分见表 O 1。XRD试验采用DMAX一2550型XRD衍射仪。 20 40 60 舯 2口／(．) 拉伸试样的力学性能测试在电子万能实验机CS孓 图1无铅铋黄铜铸态的XRD分析 44100上进行，拉伸速度为2mm／min。 2．2铋黄铜的力学性能 衰l铋黄铜的化学成分 ％ 表2为铋黄铜的力学性能。从表2可以看出，合金 和屈服强度。而添加Ce对合金的力学性能的影响不 是很明显。 2：试验和讨论 Ce，这可能是由于添加A