鉛黃銅HPb63-3熱加工性能

鉛黃銅HPb63-3是鉛黃銅中--種較典型的銅合金材料。如果按主要成分考慮。這種合金含63%銅,34%鋅,3%鉛。這種材料具有強(qiáng)度高,易切削和耐蝕等性能,因此被廣泛地應(yīng)用于鐘表等工業(yè)上。但此材料熱加工性能不好，特別是熱軋和鍛造。除熱擠壓外，這種合金的板帶材都通過冷軋生產(chǎn)，同時(shí)被認(rèn)為是不可能進(jìn)行熱軋開坯。對此，前人曾作了不少工作。研究指出，主要是由于鉛害引起的，因?yàn)殂U不溶于α相，而能溶于β相(1)。因此，如采用提高熱加工終了溫度、嚴(yán)格控制鋅含量和相位移法以及改善熔鑄工藝、添加稀土元素和控制熱加工變形程度等措施。均不同程度地取得了較好的效果。除此之外。還有一個(gè)往往被人們忽視的問題一---包晶反應(yīng)對鉛黃銅HPb63-3熱加工性能的影響。本文對鉛黃銅HPb63-3平衡和非平衡的包晶反應(yīng)過程的組織與熱加工性能的關(guān)系進(jìn)行了分析。并提出了提高HPb63-3熱加工性能的又一可能途徑。

圖1表示銅鋅相圖，并在包晶反應(yīng)部分作了相應(yīng)的放大,如圖所示,鉛黃銅HPb63-3正好處于包晶部分。其成分線與包晶線相交于2點(diǎn)。從該合金的平衡冷卻過程來看，當(dāng)液相冷至點(diǎn)時(shí)(930℃ )，α相開始從液相中析出。隨著溫度的繼續(xù)下降，α相逐慚增多(α相的鋅含量沿固相線變化)，液相逐漸減少（液相的鋅含量沿液相線變化)。當(dāng)溫度下降到2點(diǎn)時(shí),發(fā)生包晶反應(yīng)。反應(yīng)式如下:

當(dāng)于D點(diǎn),液相的成分相當(dāng)于C點(diǎn)。由圖1看出,P點(diǎn)含32.5%鋅,D點(diǎn)含36.8%鋅,C點(diǎn)含37.5%鋅。鉛黃锏HPb63-3的平衡結(jié)晶過程如圖2所示。

根據(jù)上述分析，可以清楚地看出，影響鉛黃銅HPb63-3熱加工性能低下的重要原因之一是由于非平衡包晶反應(yīng)所引起的β相數(shù)蹬少和α相的含鋅量不均勻，從而使熱加工性能降低的結(jié)果。為此，HPb63-3鑄錠在熱加工之前，應(yīng)該進(jìn)行高溫均勻化退火。