鑄造錫青銅其他元素對(duì)其有什么影響？

在青銅鑄造中，以錫為主合金元素的青銅，我們叫做鑄造錫青銅，其錫含量Sn2%～11.5%的范圍。

鑄造錫青銅具有面心立方晶格，仍保留有純銅的良好塑性，但由于Sn的固溶強(qiáng)化作用，使得某些電子化合物為基的固溶體在性能方面都有硬而脆的特點(diǎn)。因?yàn)樵谲浀幕w中含有硬相，所以具有高的耐磨性能。

錫青銅鑄造在結(jié)晶過程中易造成枝晶偏析，縮松傾向和熱裂傾向嚴(yán)重，因此實(shí)際應(yīng)用的鑄造錫青銅中除了含錫以外同時(shí)還含有鋅、鉛、磷或鎳等輔助強(qiáng)化元素，故不能忽視它們和雜質(zhì)元素的影響作用，主要如下：

鋅——往Cu－Sn二元合金中加入適量的Zn減小合金的結(jié)晶溫度間隔，改善合金的鑄造性能，減小錫青銅鑄件的壁厚效應(yīng)，提高鑄件的耐水壓（氣密）性能，這對(duì)于制作厚壁的和需要耐水壓的鑄件是很必要的。此外，在錫青銅中Zn也有固溶強(qiáng)化α相的作用，即在錫青銅中加入Zn可以部分取代Sn，而Zn的價(jià)格較Sn便宜得多，因而也可以節(jié)約貴重的合金元素。但Zn的加入會(huì)使錫青銅的耐蝕性能略有下降，因此為了適應(yīng)不同耐蝕性和鑄件致密性的要求，可以采用含有不同SnZn比例的鑄造錫青銅。

鉛——Pb不溶于Cu中，故吃不開獨(dú)立相存在，由于Pb的熔點(diǎn)低，故在錫青銅中常是最后凝固，被排擠到枝晶間隙中，從而起到填充微觀縮松的有利作用。錫青銅中加入Pb后能提高鑄件的耐水壓性能，故對(duì)需要耐水壓的鑄件常采用由Cu-Sn-Zn-Pb組成或Cu-Sn-Zn-Pb-Ni組成的多元錫青銅來鑄制。此外，在銅合金基體中以顆粒狀軟質(zhì)點(diǎn)存在的鉛，在滑動(dòng)摩擦過程中還能起到良好的自潤(rùn)滑作用，減少合金的磨損。

磷——P對(duì)合金的組織和性能有強(qiáng)烈的影響。P溶于α固溶體，但溶解度很低，并隨含Sn量的增加溶解度進(jìn)一步降低。當(dāng)P含量超過固溶度限時(shí)組織中析出Cu2P，Cu2P與δ相相似，為硬而脆的灰白色質(zhì)點(diǎn)，它常與α、δ相形成二元或三元共晶體，最常見的鑄造磷青銅的組織為α初晶和其枝晶間所含的α+δ+Cu2P三元共晶所組成，由于在軟基體中嵌有堅(jiān)硬共晶體，所以磷青銅具有很高的耐磨性能。P擴(kuò)大錫青銅的結(jié)晶溫度范圍，故造成偏析的傾向比不含磷的錫青銅還大。P對(duì)氧的親和力很大，可還原合金液中的多種氮化物而清潔合金，因而大大提高合金的流動(dòng)性。P提高合金的硬度，但降低抗拉強(qiáng)和延伸率，因此除了做為合金元素特意加入P的磷青銅以外的其他青銅，也常含有少量的P，主要由磷銅脫氧劑所帶入，對(duì)抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率要求較高的合金，P的殘留量應(yīng)控制在0.05%以下。

鎳——往Cu-Sn二元合金中加入Ni，能細(xì)化晶粒，提高合金強(qiáng)度，縮小合金結(jié)晶溫度間隔，提高鑄件致密性，并能提高合金的耐海水腐蝕的能力。

在標(biāo)準(zhǔn)GB1176中，屬于鑄造錫青銅的牌號(hào)有鑄造錫青銅3-11-4、鑄造錫青銅5-5-5、鑄造錫青銅10-1、鑄造錫青銅10-5、鑄造錫青銅10-2、鑄造錫青銅3-8-6-1等。

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