鉛是一種對環(huán)境和人體有害的元素,鉛對人體的血液和神經(jīng)系統(tǒng)特別是對兒童的腎和腦神經(jīng)造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷,嚴(yán)重的會造成血鉛、腦鉛中毒、智力遲鈍、癡呆、好動(dòng)等不良后果。近年來世界各地的醫(yī)學(xué)專家已發(fā)現(xiàn)鉛黃銅對人類健康和環(huán)境衛(wèi)生構(gòu)成了威脅,因而各國政府相繼出臺了對含鉛銅合金應(yīng)用的限令,美國、歐盟、日本等國對銅合金中的鉛含量和在飲用水中鉛的浸出量分別作了嚴(yán)格限制,2006年7月1日生效的ROHS指令要求:2006年7月1日以后投放歐盟的電氣和電子產(chǎn)品不得含有鉛、鎘等有害物質(zhì)。鉛黃銅的應(yīng)用將面臨嚴(yán)格的限制和挑戰(zhàn),因而開發(fā)無鉛易切削銅合金來替代鉛黃銅成為當(dāng)今世界金屬材料制造業(yè)的重大課題。
優(yōu)良的耐腐蝕性、耐磨性、優(yōu)異的彈性及焊接性用途適用于航天航空接插件、電腦配件、儀表游絲、電弧釬焊料硅青銅...鉛黃銅的應(yīng)用將面臨嚴(yán)格的限制和挑戰(zhàn),因而開發(fā)無鉛易切削銅合金來替代鉛黃銅成為當(dāng)今世界金屬材料制造業(yè)的重大課題。
易切削銅性能
具有極好的切削、鉆孔性能,強(qiáng)度高,耐腐蝕性強(qiáng)。
傳統(tǒng)的鉛黃銅具有較好的機(jī)械性能和物理性能,以及良好的冷、熱加工性能和切削性能,且價(jià)格低廉,因而應(yīng)用廣泛。 但是,飲水系統(tǒng)管件及其他廢棄電子、電器中所含的鉛,極易進(jìn)入水體或土壤中,人體攝入后會危害健康。...
自從ROHS規(guī)范開始,各行業(yè)開啟了“環(huán)?!币庾R的要求。各消費(fèi)性產(chǎn)品的環(huán)保要求是日漸嚴(yán)格,針對重金屬及有害物質(zhì)做嚴(yán)格的控制,上海通項(xiàng)金屬材料于2016年開始銷售符合ROHS環(huán)保需求的低鉛低鎘環(huán)保銅產(chǎn)品。...
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評分: 4.5
易切削 HPb58-2.5鉛黃銅棒 徐夢婕: 158--o19--16--7-98 HPb58-2.5 化學(xué)成分性能 ●HPb58-2.5 特性及適用范圍: 是應(yīng)用較廣的鉛黃銅,可切削性好,有良好的力學(xué)性能,能承受冷、熱壓力加工,易纖焊和 焊接,對一般腐蝕有良好的穩(wěn)定性,但有腐蝕破裂傾向。 ●HPb58-2.5 化學(xué)成份: 銅 Cu :57.0~60.0 鋅 Zn:余量 鉛 Pb:0.8~1. 9 鉛 Pb:0.8~1. 9 硼 P:≤0.02 鋁 Al:≤0.2 鐵 Fe:≤0.5 鈹 Sb :≤0.01 鉍 Bi:≤0.003 注:≤1.0(雜質(zhì)) ●HPb58-2.5 力學(xué)性能: 抗拉強(qiáng)度 σb (MPa):≥440 伸長率 δ10 (%):≥5 注 :帶材的室溫拉伸力學(xué)性能 試樣尺寸:厚度 ≥0.3 ●熱處理規(guī)范: 熱加工溫度 640~780℃;退火溫度 600~ 650℃;消除內(nèi)
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評分: 4.7
研究了引起HPb58-3易切削銅合金表面變色的原因.選取HPb58-3易切削銅合金閥門作為樣本,放入水中模擬潮濕環(huán)境,對未放入水中和放入水中的閥門試樣做了對比試驗(yàn).通過光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射儀(XRD)等儀器對試樣進(jìn)行分析.研究發(fā)現(xiàn):未放入水中的試樣,在基體上存在較多白色的片狀、棒狀和點(diǎn)狀物,以彌散形式分布,經(jīng)過能譜分析發(fā)現(xiàn)為元素鉛.而放入水中的試樣則在表面形成了一層覆蓋物,以片層狀蓋在了銅鋅基體上,而且分布不均勻;通過XRD和SEM研究發(fā)現(xiàn),表面變色主要為ZnO和Cu5Zn8覆蓋在試樣表面,非常薄,厚度僅為0.4~0.5μm.
青銅是一個(gè)大種類,包括磷青銅及磷銅。
青銅是銅和錫的合金,含錫量約占5%~10%。有時(shí)也指銅和鋁、硅、鈹、錳所組成的二元或多元合金。這些合金又叫作特種青銅。不含錫的青銅又叫作無錫青銅,一般具有高的耐腐蝕性,良好的潤滑性、較高的導(dǎo)電性,還有的是具有良好的機(jī)械性能。錫青銅(錫磷青銅)是我國很早就應(yīng)用起來的合金,這種合金有很好的鑄造性,以及很高的耐腐蝕性。在海水、稀硫酸、氫氧化鈉溶液,很稀的碳酸鈉溶液中化學(xué)穩(wěn)定性很強(qiáng)。用來鑄造軸承、泵殼、閥門、齒輪。特種青銅可制作機(jī)械零件等。
(1)高導(dǎo)碲銅基合金
高導(dǎo)碲銅合金的代號一般用DT表示。碲銅合金與銀銅一樣具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能,除此之外,抗腐蝕性、電弧性能也很優(yōu)越。碲銅合金材料諸多優(yōu)異的綜合性能滿足了歐盟和我國近年分別在《關(guān)于電子電氣設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令》和《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》等法律中所規(guī)定的禁止在新投放的電子電氣設(shè)備中使用含有鉛、汞、六價(jià)鉻、多溴苯醚和多溴聯(lián)苯等多種有害物質(zhì)的相關(guān)要求。但是,碲銅還有自己的優(yōu)點(diǎn),具有很好的冷熱加工性能,并且其切屑性能比銀銅還要好,甚至可以替代鉛黃銅。介紹其主要優(yōu)良性能:1)具有很高的導(dǎo)電性能。碲銅合金與銅相比都很高,比性能相同的紫銅要超出10%-13%,而比銀銅超出10%-15%,此類碲銅合金的電導(dǎo)率94%-98%;2)具有很高的熱導(dǎo)率。超出純銀22%,超出紫銅28%;3)抗電弧形好。此類合金在保證高導(dǎo)的條件,可以通過調(diào)整加工工藝條件來提高合金的強(qiáng)度,從而獲得高強(qiáng)高導(dǎo)的碲銅合金。DT碲銅合金材料憑借其優(yōu)異的性能,被大量運(yùn)用制造電子、家電、交通、電器中的零件,在高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱等領(lǐng)域有著很大的作用,在未來的發(fā)展中甚至可以用來取代銀銅,在眾多行業(yè)里有很大的發(fā)展空間,很有商業(yè)前景。
(2)高強(qiáng)鎂碲銅基合金
高強(qiáng)鎂碲銅合金的代號一般用MDT表示。此類合金是一類擁有高導(dǎo)電率、優(yōu)良的抗電弧形、良好的力學(xué)性能于一體的高性能銅基合金。被廣泛運(yùn)用于高速鐵路網(wǎng)中的有關(guān)零件。此類產(chǎn)品有以下幾種特點(diǎn):1)良好的物理性能,彼此間搭配很好;2)優(yōu)良的抗電弧形性能。此類合金主要集中于在德國企業(yè),被大量的運(yùn)用在連接器、換向器等電器行業(yè)。而我國主要處于開發(fā)試驗(yàn)階段,中國鐵道學(xué)院等都申請了相關(guān)的專利。在其他國家,有少量會生產(chǎn)此類合金,主要集中在一些發(fā)達(dá)國家。
(3)易切削型磷碲銅基合金
高強(qiáng)鎂碲銅合金的代號一般用PDT表示。此類合金憑借其優(yōu)良的切削加工性能、抗電弧形性能、抗腐蝕性及導(dǎo)電性能,而且制造零件的高生產(chǎn)率、成本低等性能,被廣泛運(yùn)用于化工、機(jī)械、焊接等制造行業(yè)。又因?yàn)槠渚哂泻芎玫那邢餍阅埽淇梢员挥脕碇谱鞲鞣N切割裝置的割嘴、焊頭、電池的電極等方面,而且此類合金無毒也可以用來制作生活的用品,如器皿等。
C14500碲銅合金是在銅中加入0.40-0.70%碲、0.004-0.012%磷的新型合金材料,用它制成的棒材具有優(yōu)良的切削性能,能在自動(dòng)車床上進(jìn)行高速切削,切削不呈絲狀,這種材料還具有較高的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性及良好的耐腐蝕性,在歐美、日本等發(fā)達(dá)國家已廣泛應(yīng)用,主要用途為:要求高傳導(dǎo)、高導(dǎo)電、耐腐蝕的精密電子電器元件,高級機(jī)電零件,鑄件和螺紋切削件,水暖管件,電氣接觸件,汽車零件,焊割高級槍嘴,電動(dòng)機(jī)和開關(guān)部件等??芍瞥蓤A棒、六角棒、異型棒對外供應(yīng)。
用于電觸頭材料的高導(dǎo)碲銅合金這一類產(chǎn)品以美國、歐洲和日、韓企業(yè)生產(chǎn)居多。通過對蹄銅合金市場的相關(guān)分析,我們可以清晰的認(rèn)識到碲銅合金具有優(yōu)越的性能,其廣泛的應(yīng)用前景和潛在市場已得到普遍認(rèn)同。但同時(shí)市場也反饋出其加工成本高,主合金成分碲市場價(jià)位高而且是戰(zhàn)略性材料,從而使得只有部分高精產(chǎn)品在使用碲銅合金。碲銅合金棒的開發(fā)在國內(nèi)剛剛起步,洛陽、四川、沈陽、廣東、浙江等地已開始試制,市場潛力很大。
(1)澆鑄工藝參數(shù)
為摸索澆鑄工藝,探究出優(yōu)異的工藝參數(shù),工業(yè)試驗(yàn)時(shí)分別使用紫銅內(nèi)套與紫銅加石墨內(nèi)套兩種不同的結(jié)晶器,且各采用兩種水壓和澆鑄速度,對比鑄錠的性能,從而確定最佳的工藝參數(shù)。兩種澆鑄工藝參數(shù)見表1。
另外,在試驗(yàn)過程中,為了降低成本,盡量減少物料的積存,我們在中頻爐中先得到熔煉經(jīng)驗(yàn)后,再采用工頻感應(yīng)電爐進(jìn)行生產(chǎn),用工頻感應(yīng)爐試生產(chǎn)時(shí)我們采用半爐熔煉和單根澆鑄的方式進(jìn)行。
(2)擠壓和拉伸工藝參數(shù)
碲銅合金棒的機(jī)械性能是研發(fā)工作的第二道難關(guān),解決的途徑是在擠壓和拉伸工藝上的優(yōu)化搭配,以期在不退火的情況下達(dá)到其性能要求,考慮性能要求與成本的合理結(jié)合。為提高產(chǎn)品表面質(zhì)量,擠壓時(shí)采用水封擠壓,鐵模澆鑄的鑄錠必須進(jìn)行車削銑面后才能擠壓。為摸索優(yōu)化的擠壓工藝制定兩種擠壓方案,分別擠出Ф31mm、Ф35mm棒坯,再進(jìn)行拉伸,對成品進(jìn)行機(jī)械性能檢驗(yàn)。擠制品在拉伸前要進(jìn)行酸洗,分別計(jì)算出拉伸各道次的延伸系數(shù),使各道次加工率比較均勻。在設(shè)計(jì)拉伸道次時(shí)要考慮材質(zhì)、硬度、所需模具與設(shè)備性能等參數(shù),以保證各道次能順利完成。擠壓和拉伸工藝參數(shù)表2。 2100433B
一種性能優(yōu)異的易切削鉍黃銅來替代有毒的鉛黃銅。為了改善鉍黃銅的力學(xué)性能,在鉍黃銅中添加了一定量的Al和Ce。采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和X-衍射儀來分析鉍黃銅的微觀組織。分析可知,合金的組織細(xì)小,Bi均勻分布在基體中。與傳統(tǒng)的鉛黃銅比較,所研究的無鉛鉍黃銅具有優(yōu)異的切削性能。合金的抗拉強(qiáng)度高于450MPa,伸長率高于35%。Al和Ce主要通過影響B(tài)i在合金中的潤濕效應(yīng),改變Bi在合金中的分布,從而對鉍黃銅組織和性能產(chǎn)生影響。