合金元素和雜質(zhì)對錫青銅的影響

(1).可以改善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。含錫量大于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)生熱脆。因此，加工錫磷青銅中的含磷量不因大于0.5%。當含磷量超過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)造了軸承合金所必需的條件，所以在鑄造耐磨錫青銅時，磷含量可高到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(jié)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）鉛實際上不固溶于錫青銅，它已單獨相存在，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性，但降低力學性能。在銅-錫-鉛合金中加入3%～5%鋅可進一步提高力學性能。

 （4）在含錫量小于8%的合金固溶體中，可溶解一定量的鎳，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于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(jié)晶溫度間隔，提高鑄件的致密性，減小偏析，改善加工性能，提高力學性能和耐蝕性。在錫磷青銅中加入0.25%以下的鎳，能細化晶粒，略提高力學性能。

⑸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，錳易生成氧化物，降低合金的流動性，是鑄造性能變壞。