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以铝为主要合金元素的铜基合金。含铝量一般不超过11.5%,有时还加入适量的铁、镍、锰等元素, 以进一步改善性能。铝青铜可热处理强化,其强度比 锡青铜高,抗高温氧化性也较好。
有较高的强度,良好的耐磨性 用于强度比较高的 螺杆、 螺帽、 铜套、 密封环等,和耐磨的零部件,的特点就是其良好的耐磨性。
为含有 铁、 锰元素的铝青铜有高的强度和耐磨性,经 淬火、 回火后可提高硬度,有较好的 高温 耐蚀性和 抗氧化性在大气、淡水和海水中抗蚀性很好,可切削性尚可,可焊接不易纤焊,热态下压力加工良好。
铝的百分比决定了铝青铜的等级,使金属具有各种不同的物理性质。也就是说铝青铜通常保留了以下这些功能:
的强度:
在安全性至关重要的行业中,石油和天然气平台大量使用铝青铜作为泵,阀门和管道。
可靠的耐腐蚀性:
数十年来,油轮和船舶依靠铝青铜螺旋桨来防止腐蚀。铝青铜耐腐蚀,能抵抗大气环境,高温,低温和苛刻的化学环境的腐蚀。铝青铜也具有生物稳定性,意味着它阻止了生物元素在其表面上的生长,使其成为比其他非铜合金更有利的选择。
无火花:
铝青铜在许多行业中使用,因为在任何情况下都不会产生火花。这在石油天然气,采矿以及航空航天和运输行业非常重要。
非磁性:
这种特性使得铝青铜非常适用于使用高功率磁体的工业,例如医院的MRI机器。
化学成分对铝青铜组织与性能的影响一直是关注的热点之一。,化学成分对合金作用的好与坏并没有一个明确的界定。如铁加入铝青铜中一般起到细化晶粒、减小“自发回火脆性”、提高力学性能的作用,但当铁含量较高时,铁会以Fe3Al2化合物析出,使合金的机械性能变坏,因此铁含量不应超过5%。还有锌元素,很多研究认为它与基体金属固溶后,可提高金属的塑性,而也有研究认为其为杂质元素。由此看出,合金元素的作用不能一概而论。普遍认为加入适量的合金元素可改善合金的机械性能,如加入适量的铁形成铝铁青铜,加入锰形成铝锰青铜,加入镍形成铝镍青铜。其次,对于杂质元素含量的要求还没有一个明确的界定。正是由于化学成分的变化才使得铝青铜的种类和应用场合各不相同,研究者应该不断研究化学成分的影响、作用机理,进一步扩大铝青铜的应用范围。
通常采用一些强化工艺来改善铝青铜合金组织状态以达到所需要的使用性质和工艺性能。铝青铜合金的强化主要手段有固溶强化、细晶强化、时效强化等。固溶强化就是将合金加热到能使铝、锰等合金元素全部或大限度的溶入铜基体中形成饱和或过饱和固溶体后,淬火至室温得到过饱和固溶体的工艺。然而,这种过饱和固溶体在室温或较高温度下将发生分解而析出第二相,这种析出可使合金的强度、硬度显著增加,这就是时效强化。固溶与时效往往配合使用来改善铝青铜合金的性能。
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