鉻青銅棒

成形性能：合金冷、熱加工性能良好，可進行擠壓、熱軋、鍛造（要求鍛后進行固溶處理）等熱加工，熱加工溫度為820~930℃，熱鍛性為鍛造黃銅HPb60_2的80%。在固溶、退火或適當?shù)睦螤顟B(tài)下，可進行拉拔、冷軋、鐓鍛、型鍛或彎曲等冷加工。

焊接性能：合金能錫焊、銀焊和釬焊，易于進行氣體保護電弧焊，對散熱好的焊接部位采用電子．束焊接效果好。熔焊和硬釬焊會降低熱處理后材料獲得的性能，這種焊接通常用于軟狀態(tài)，并隨之施以必要的熱處理。軟釬焊性能良好，不推薦氧乙炔焊、保護金屬弧焊、電阻點焊和電阻縫焊。

切削加工與磨削性能：合金的切削加工性為易切削黃銅HPb63.3的20%。切削時使用含20%鉛油的礦物油作冷卻潤滑劑。

主要特點和用途：鉻青銅棒在室溫及400℃以下具有較高的強度和硬度，導電性和導熱性好，加工成形性能良好。廣泛用于電氣設備的高溫導電耐磨零件。主要用途有：電動機整流子、集電環(huán)、高溫開關、電焊機的電極、滾輪、夾持器、以雙金屬形式使用的剎車盤、圓盤及其他要求高導熱、導電率、高熱強性的零部件。

國產(chǎn)鉻青銅棒的牌號主要有QCr0.5、．QCr0.5-0.2-0.1、QCr0.6-0.4-0.05等，美國ASTM標準中鉻青銅棒的牌號較多，有C18150、C18200、C18400、C18500等。

鉻青銅棒是含0.4%~1.1%Cr（質(zhì)量分數(shù)，以下同）的高銅合金Cu-Cr二元相圖見圖1-12。在共晶溫度1072℃下，鉻在銅中的最大溶解度為0.65%（有文獻認為0.68%）。隨溫度的降低，固溶度急劇下降，固溶后時效處理析出Cr粒子相。鉻青銅棒可以通過淬火·時效或淬火一冷變形，時效處理獲得強化。鉻的加入，一方面明顯提高合金的再結晶溫度和熱強性；另一方面使銅的導電性略有下降。固溶處理的鉻青銅棒導電率為450/0IACS，時效處理后上升到80%IACS。時效態(tài)鉻青銅棒的軟化溫度為400℃，是冷加工銅的兩倍。這種合金可在鑄造狀態(tài)和變形狀態(tài)下使用。Al及Mg作為鉻青銅棒的合金元素添加時，可在Cu-Cr合金表面形成一層薄的、致密的與基體金屬結合牢靠的氧化物膜，提高合金的高溫抗氧化性能與耐熱性，Al及Mg在合金中的含量通常各不大于0.3%。Zr在鉻青銅棒中可與Cr形成固溶于Cu的化合物Cr2Zr，其溶解度隨溫度的降低而明顯減少，使合金的強度、硬度、耐熱性有所提高，同時對合金電導率的影響很小。這是因為這樣、因此銅一鉻一鋯合金為典型的高強高導銅合金。

鉻在地殼中的豐度為0.035%，但生成的鉻礦石含鉻高。地球上近南北向褶皺帶中的鉻鐵礦資源量，占世界總量的95%以上，其中縱貫非洲東部的前寒武紀褶皺帶的鉻資源量，占世界總量的94%。烏拉爾華力西褶皺帶占2%左右，阿爾卑斯褶皺帶約占世界總量的2%。中國鉻礦成礦地質(zhì)條件不理想，尚未在寒武紀地質(zhì)區(qū)中發(fā)現(xiàn)南北向鉻鐵礦帶。西藏—云南的鉻鐵礦床屬阿爾卑斯期褶皺帶;新疆—甘肅、青?！獌?nèi)蒙古的鉻鐵礦床在海西期近東西向的褶皺帶中;它們都不具備生成特大礦床的條件。具有工業(yè)價值的主要含鉻礦物是鉻尖晶石，常被誤稱為鉻鐵礦。最有用的鉻尖晶石礦物有3種：鎂鉻鐵礦(Mg，F(xiàn)e)Cr₂O₄、硬鉻尖晶石(Mg，F(xiàn)e)(Cr，Al)₂O₄和鋁鉻鐵礦Fe(Cr，Al)₂O₄。

鉻礦最大的使用者為鐵合金工業(yè)，約占鉻礦石總產(chǎn)量的80%左右。在鉻礦市場上稱冶金級鉻礦。優(yōu)質(zhì)冶金級鉻礦要求Cr₂O₃>48%，S<0.1%，P<0.1%，Cr₂O₃：FeO>3，用以生產(chǎn)含Cr>70%的鉻鐵。由于富鉻礦日益減少，鉻鐵比低的礦石相對增多。它們只能用來冶煉爐料級鉻鐵。

品名：QSi3-1硅青銅棒、天盛硅青銅棒、國標硅青銅棒

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●特性及適用范圍：

為加錳硅青銅,強度、彈性和耐磨性高，塑性好,低溫下不變脆;能良好地與青銅、鋼和其他合金焊接,特別是纖焊性好;在大氣、淡水和海水中耐蝕性高,對苛性鈉及氯化物的作用穩(wěn)定;可冷、熱壓力加工,不能熱處理強化,通常在退火和加工硬化狀態(tài)下使用,此時有高的屈服極限和彈性。

●化學成份：

銅 Cu ：余量

錫 Sn ：≤0.25

鋅 Zn：≤0.5

鉛 Pb：≤0.03

鉛 Pb：≤0.03

鎳 Ni：≤0.2

鐵 Fe：≤0.3

錳 Mn：1.0～1.5

硅 Si ：2.7～3.5

注：≤1.1(雜質(zhì))

●力學性能：

抗拉強度：≥490

伸長率：≥10

伸長率：≥13

注 ：棒材的縱向室溫拉伸力學性能

試樣尺寸：直徑或?qū)吘嚯x5～12

●熱處理規(guī)范：熱加工溫度800～850℃;退火溫度700～750℃;淬火溫度800℃水冷;回火溫度410～475℃。

為了提高鑄鐵的抗磨性，防止在鑄鐵中出現(xiàn)石墨組織，向鑄鐵中添加一定數(shù)量的碳化物形成元素鉻從而形成了低鉻鑄鐵。低鉻鑄鐵的含鉻量通常在(質(zhì)量分數(shù))2%～5%范圍內(nèi)，為避免出現(xiàn)石墨，硅量應作限制。此外，為了調(diào)整低鉻鑄鐵的組織，進一步提高抗磨性，也可向低鉻鑄鐵中添加一定數(shù)量的Mo、Cu、Ni等合金元素。

由于鉻及其它合金元素的添加量較少，因此低鉻鑄鐵的組織與普通白口鑄鐵差別不大，圖2為含鉻量(質(zhì)量分數(shù))為2%的Fe-C-Cr平衡相圖，可見鉻的加入并未在相圖中增加新的組成相，只是一些特征點的位置相對于不含鉻的Fe-C相圖發(fā)生了一些改變。

與普通白口鑄鐵相比，低鉻白口鑄鐵的碳化物為含有少量鉻的合金滲碳體(Fe、Cr)₃C，維氏硬度也由840～1100HV增加到1000～1230HV。碳化物形貌也略有所改善，而基體組織則根據(jù)熱處理狀態(tài)的不同而不同，可以是珠光體、索氏體、馬氏體或它們的混合組織，同時可能伴隨有少量的奧氏體。隨低鉻鑄鐵中含碳量提高，組織中碳化物數(shù)量增加，鑄鐵的硬度略有增加。低鉻鑄鐵的鑄態(tài)組織通常為共晶碳化物 珠光體。

低鉻鑄鐵的化學成分根據(jù)零件使用的工況條件，可作相應的調(diào)整。隨含碳量增加，低鉻鑄鐵的碳化物數(shù)量增加(而且呈網(wǎng)狀形態(tài)存在于基體中)，硬度提高，韌性降低，沖擊較大的使用工況(如直徑較大的球磨機等用低鉻鑄鐵鑄球)易產(chǎn)生破碎現(xiàn)象，其含碳量應適當降低，圖3是低鉻鑄鐵的碳含量與硬度和相對耐磨性的關系。此外，隨鉻含量的增加，碳化物的形態(tài)和分布有所改善，使沖擊韌性、硬度以及疲勞抗力和沖擊磨損抗磨性有所增加，圖4為鉻對低鉻鑄鐵性能的影響。

由于組織中大量碳化物的存在，低鉻鑄鐵的韌性與普通白口鑄鐵相當，但抗磨料磨損的抗磨性比之有較大的提高。因此，低鉻鑄鐵主要應用于球磨機磨球。

低鉻鑄鐵一般采用鑄態(tài)去應力處理，其基體組織為珠光體，即將鑄態(tài)鑄件在中、低溫度保溫適當時間以減少應力。為進一步提高低鉻鑄鐵的硬度，亦可進行高溫保溫一定時間后空冷并低溫回火的方式，獲得一定數(shù)量的馬氏體基體組織，此時為提高淬透性可添加一定數(shù)量的Mo、Cu或Ni等元素。

低鉻鑄鐵既可用沖天爐熔煉，亦可用電爐熔煉，還可用沖天爐與電爐雙聯(lián)熔煉。但用沖天爐熔煉時應注意控制鐵液的含碳量。通常低鉻鑄鐵鐵液在爐前采用稀土硅鐵進行孕育處理以提高綜合性能。稀土元素有改善碳化物形態(tài)、細化晶粒、脫氧、脫硫和凈化鐵液的作用。低鉻鑄鐵在爐前加入質(zhì)量分數(shù)1%左右的稀土硅鐵合金，將對改善低鉻鑄鐵的沖擊韌性和抗磨性有一定的作用。

低鉻鑄鐵的鑄造性能基本與普通白口鐵相當，鑄造收縮率在1.6%～1.8%之間。