合金元素和雜質(zhì)對錫青銅會有哪些影響呢?

1、磷

可改善錫青銅的工藝性能和力學性能。錫磷青銅廣泛用作彈性材料。

磷在錫青銅的α固溶體中的溶解度并不大，并隨含錫量的增加和溫度的降低而減小。含磷大于0.5%的錫磷青銅，凝固時，在637℃發(fā)生包晶反應，所以這種青銅熱加工溫度不宜超過637℃，否則會產(chǎn)生脆熱。因此，加工錫磷青銅中的含錫量不應大于0.5%。

當磷含量超過0.3%時，合金組織中會出現(xiàn)銅和銅的磷化物所組成的共晶體。磷化物有高的硬度、耐磨性和良好的研磨性，與δ相在一起，創(chuàng)造了軸承合金所需的條件，所以在鑄造耐磨錫青銅時，磷含量可高達1.2%。

磷是銅合金的良好脫氧劑，能增加錫青銅的流動性，但加大反偏析程度。磷提高錫青銅的強度、硬度、彈性極限、彈性模量和疲勞強度。細晶粒的錫磷青銅加工材具有比粗晶粒加工材更高的強度、彈性模量和疲勞強度，但塑性略低。在200~260℃經(jīng)1~2h退火，可進一步提高加工制品的強度、塑性、彈性極限和彈性模量，并增加錫磷青銅的彈性穩(wěn)定性。

2、鋅

鋅是錫青銅的一個常用的添加元素。鋅能大量溶解于銅—錫合金的α固溶體中。含鋅的加工錫青銅均具有單相α固溶體組織。

鋅對錫青銅的組織和力學性能無明顯影響，但能改善合金的流動性，減小結晶溫度范圍，減輕錫青銅的反偏析。在加工錫磷青銅中，含鋅量少于2%，不會產(chǎn)生有害影響。

3、鉛

鉛實際上不固溶于錫青銅，它以單獨相存在，呈黑色夾雜物分布在枝晶之間，其分布不易均勻，加鎳可以改善鉛的分布，并能細化組織。

鉛降低錫青銅的摩擦系數(shù)，顯著改善合金耐磨性和切削加工型，當降低力學性能。在銅—錫—鉛合金中加入3%~5%鋅可進一步提高力學性能。

4、鎳

在含錫量小于8%的合金的固溶體中，可溶解一定數(shù)量的鎳，若增加含鎳量，會使合金中出現(xiàn)新的脆性相、降低塑性，使塑性加工性能變壞。某些含鎳的錫青銅可用固溶處理及隨后時效的方法，提高合金的強度和硬度。

錫青銅中添加鎳可減小結晶溫度間隔，提高鑄件的致密性，減少偏析、改善加工性能，提高力學性能和耐磨性。在錫青銅中加入0.25%以下的鎳，能細化晶粒，略提高力學性能。

5、錳

錳降低錫在α相固溶體中的溶解度，含適量錳的錫青銅可借固溶處理和時效來提高強度和硬度。在熔化時，錳易產(chǎn)生氧化物，降低合金的流動性，使鑄造性能變壞。

6、鐵

少量的鐵可細化錫青銅的晶粒，顯著延緩再結晶，提高強度和硬度。但鐵含量超過0.05%時，會出現(xiàn)過多的含鐵相，顯著降低耐蝕性，并使工藝性能變壞，故加工錫青銅允許含鐵量為0.02%~0.05%。

7、鈦

鈦與錫形成固溶于銅的TiSn化合物，其數(shù)量隨鈦含量的增加而增多。鈦提高錫青銅加工材退火后的硬度和軟化溫度，亦能使合金產(chǎn)生明顯的硬化效果。

8、鈹

鈹與錫形成金屬間化合物，并使銅—錫—鈹合金具有明顯的沉淀硬化現(xiàn)象。

9、鋯、鈮、硼

微量鋯、鈮、硼可改善錫青銅的力學性能和冷、熱態(tài)塑性加工性能。

10、鋁、鎂、硅

少量的鋁、鎂、硅能溶入銅—鋅合金的α固溶體，提高合金的力學性能。但它們在熔鑄時易氧化生成難熔氧化物，而降低錫青銅的流動性和強度。