本站原创
摘要：耐磨锡青铜合金因具有良好的耐磨耐蚀性、抗磁性和低温韧性，主要用于制作轴承、叶轮、轴套等耐磨零件。随着工业用锡青铜合金（3-14wt.%Sn）中锡含量的增加，合金耐磨性能提升，但密度、塑性指标下降。对于锡含量大于8%的锡青铜合金，采取传统熔铸工艺制备的合金有着致密度低、缩松裂纹等缺陷较多、偏析严重等不足，同时由于锡含量较高，合金塑性极差，难以通过塑性成形工艺提升合金性能和组织。由此，迫切需要寻求一种针对锡含量大于8%的高锡耐磨锡青铜合金的先进制备加工技术，同步改善其致密度和偏析情况。本论文以锡含量为8%-12%的Cu-10Sn-4Ni-b锡青铜合金为探讨对象，开展了Cu-10Sn-4Ni-b锡青铜合金传统熔铸工艺试验、不同单位挤压力下凝固结晶试验，并对680MPa单位挤压力下制备的合金进行了不同均匀化退火试验，考察退火工艺对合金枝晶偏析的改善程度；对不同工艺制备的铸态、挤压态和退火态锡青铜合金主要性能（密度、硬度、抗拉强度、伸长率等）进行了测试，利用OLYMPUSPMG3型倒置式光学金相显微镜（OM）、J-5610LV扫描电子显微镜（SEM）及配备的EDAX能谱仪、JEM-2100透射电子显微镜（TEM）进行了微观组织观察和浅析。探讨结果表明：采取压力下凝固结晶工艺制备的Cu-10Sn-4Ni-b合金性能优于传统熔铸工艺制备的铸态合金性能，且性能随着单位挤压力的升高而增加；较之铸态组织为α-Cu基体+（α+δ）共析体和Pb单质相，树枝晶显著，挤压态组织中树枝晶随着压力的增加逐渐得到消除。在试验范围内，680MPa单位挤压力下制备的合金综合性能得到显著改善，晶粒细化显著，其中合金密度和硬度较铸态分别提升了3.4%和29.3%，抗拉强度和伸长率分别增加了53%和42.9%；合金经均匀化退火处理后枝晶偏析得到进一步改善，其中经750℃×8h退火后合金中出现大量退火孪晶，铅颗粒弥散分布在晶粒和晶界处。在试验范围内，倡议Cu-10Sn-4Ni-b合金采取的均匀化退火工艺参数为750℃保温8小时空冷。基于本试验探讨，采取压力下凝固结晶工艺进行了小批量生产试验，并制备出了致密度高、性能优异、偏析得到显著改善的Cu-10Sn-4Ni-b锡青铜合金。在试验范围内，倡议该合金的制备工艺为680MPa单位挤压力下凝固结晶，后续均匀化退火工艺为750℃保温8h后空冷。关键词：锡青铜论文Cu-10Sn-4Ni-b合金论文压力凝固结晶论文密度论文枝晶偏析论文
摘要2-4
ABSTRACT4-7
第1章 绪论7-17
1.1 耐磨铜合金概述7-9
1.2 耐磨锡青铜合金的探讨概况9-15
1.2.1 耐磨锡青铜合金的特点及运用10-13
1.2.2 耐磨锡青铜合金的国内外探讨近况13-15
1.3 本课题的来源和探讨目的15-16
1.4 小结16-17
第2章 Cu-10Sn-4Ni-b 合金压力下凝固结晶工艺试验历程17-21
2.1 Cu-10Sn-4Ni-b 合金不同压力下凝固结晶试验历程17-19
2.2 相关性能测试及微观组织观察19-20
2.3 小结20-21
第3章 Cu-10Sn-4Ni-b 合金性能及微观组织浅析21-37
3.1 传统熔铸工艺制备的合金性能及微观组织浅析21-25
3.2 压力下凝固结晶工艺制备的合金性能及微观组织浅析25-31
3.2.1 合金主要性能浅析25-27
3.2.2 合金微观组织观察和浅析27-31
3.3 均匀化退火工艺对 Cu-10Sn-4Ni-b 合金微观组织的影响31-36
3.3.1 温度和保温时间对合金微观组织的影响32-35
3.3.2 经 750℃×8h 退火后合金性能和微观组织浅析35-36
3.4 小结36-37
第4章 小批量生产试验37-42
4.1 压力下凝固结晶生产工艺历程及制约要点37-38
4.2 小批量生产试验38-40
4.3 小结40-42
第5章 结论42-43