海洋材料(55):“G”海军青铜及铝青铜9B

2017年07月31日 9:1 4052次浏览 来源:   分类: 新材料前沿   作者:

  “G”海军铅青铜
  “G”海军青铜又名铅锡青铜,美国ASTM规范牌号C92300,也可用87-8-1-4表示,是一种通用高强度结构合金,用于砂型铸造、离心铸造各种阀件、伸缩接头、专家高压管路配件、汽压铸件等等。
  化学成分
  C92300合金的化学成分(质量%):Cu85.0~89.0、Sn7.0~9.0、P1.0、Zn2.5~5.0、Ni1.0、Fe0.25、P0.05(连铸件的max P含量可达1.5)、Sb0.25、S0.05、Si0.005、Al0.005。
  力学性能
  砂型单铸试棒的典型抗拉性能:抗接强度Rm=275N/mm2,屈服强度Rp0.5=140N/mm2,伸长率A50=25%。
  永久变形0.1%时的抗压强度69N/mm2,永久变形10%的240N/mm2;布氏硬度70HB;正弹性模量97GN/m2;悬壁梁式冲击试验的冲击韧性18.3J。
  物理性能
  C92300合金20℃密度8.8g/cm3;凝固收缩量16mm/m;热学性能:液相线温度1000℃,固相线温度855℃,Pb的开始熔化温度315℃,20℃~177℃的平均线胀系数18μm/(m·k),20℃时比热容376J,20℃热导率75W/(m·k)。
  20℃时的体积电导率12%IACS。
  工艺性能
  C92300合金的可切削尚好,为可易切削黄铜C36000合金的42%;软钎焊性能优秀,硬钎焊性能良好,因为硬钎焊在热脆性温度区内进行,应采取防变形措施,以防焊时和焊后冷却时变形,不宜氧焊和各种电弧焊;铸件消除应力退火温度260℃。
  铝铁青铜C95300
  C95300合金是一种铝铁青铜,又名Ampco B2、铝青铜9B,可简称89-1-10青铜,用于砂型铸造或离心铸造、精密铸造酸洗筐、螺母、齿轮、轧机滑块舰船装备零配件、焊钳、无心花金属构件等,此合金不适宜铸造在320℃~565℃氧化性酸中工作的零件,否则时间一长变脆,失去塑性与韧性。
  化学成分
  C86300合金的化学成分(质量%):Cu≥86,Al9.0~11.0,Fe0.8~1.5,其他杂质总和1.0。
  力学性能
  单铸砂型铸棒的典型拉伸性能:抗拉强度Rm=450N/mm2,屈服强度Rp0.2=170N/mm2,伸长率A50=20%,面缩率25%;TQ50状态铸件的抗拉强度Rm=550N/mm2,屈服强度Rp0.2=275N/mm2,伸长率A50=12%,面缩率15%。
  抗压性能:抗压强度,铸态的780N/mm2,TQ50状态的825N/mm2;弹性极限(铸造状态),TQ50状态的弹性极限205N/mm2。铸态材料的硬度67HRB,TQ50材料81HRB。
  C95300合金的拉伸弹性模量E=110GN/mm2,剪切弹性模量G=42N/m2,泊松比μ=0.314。铸造和退火状态材料的冲击韧性:-20℃~-100℃时钥孔缺口试样的38J,悬臂梁式试样的38J;TQ50状态材料-20℃~100℃时钥孔缺口试样的冲击韧性37J。
  晶体结构及显微组织
  晶体结构:α相,面心立方;β相,密排六方。正常冷却铸件或退火状态铸件的显微组织为约70%α相和约30%亚稳定β相;淬火和回火状态(TQ50)的组织主要为亚稳定的回火β马氏体,但是也有少量的一次α相和析出的针状α相。
  物理性能
  20℃时C95300合金的密度7.53g/cm3,凝固收缩率1.6%。热学性能:液相线温度1045℃,固相线温度1040℃,20℃~300℃的线胀系数16.2μm/(m·k),20℃时比热容375J/(kg·k),20℃时热导率63W/(m·k),20℃时的温度系数0.12W/(m·k·k-1);电学性能:20℃的体积电导率13%IACS,20℃时电阻率133Ω·m;磁学性能:磁场强度8kA/m时的磁导率为1.07。
  化学性能
  C95300合金的抗蚀性稍差于C95200合金的,因为C95300合金有更多和更大的β区,热处理可以提高它的抗蚀性,特别是在加速脱合金元素的介质中,C95300合金对非氧化性矿物酸、中性盐溶液、海水、微咸水和淡水有相当强的抗腐蚀性能。
  工艺性能
  C95300合金的可切削性能还是不错的,为易切削黄铜C36000的55%,可用工具钢和硬质刀具切削,在铸造状态、退火状态和TQ50状态可获得良好的表面光洁度和精度。用工具钢刀具的典型切削条件:进刀速度0.2mm/rev时粗车速度90m/min,进刀速度0.1mm/rev时精车速度290m/min。
  C95300合金铸件的退火温度595℃~650℃。

责任编辑:淮金

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