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。這種材料具有強度高,易切削和耐蝕等性能,因此被廣泛地應用于鐘表等工業(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)，同時被認為是不可能進行熱軋開坯。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，因為鉛不溶于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。還有一個往往被人們忽視的問題一---包晶反應對鉛黃銅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過程的組織與熱加工性能的關系進行了分析。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，并在包晶反應部分作了相應的放大,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。從該合金的平衡冷卻過程來看，當液相冷至點時(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)。當溫度下降到2點時,發(fā)生包晶反應。反應式如下:

當于D點,液相的成分相當于C點。由圖1看出,P點含32.5%鋅,D點含36.8%鋅,C點含37.5%鋅。鉛黃锏HPb63-3的平衡結晶過程如圖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果。為此，HPb63-3鑄錠在熱加工之前，應該進行高溫均勻化退火。