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c18200鉻青銅
添加時(shí)間：2017/4/18 14:07:03 人氣：1845
鉻青銅是含0.4％~1.1％Cr的銅合金。鉻青銅可以通過淬火-時(shí)效或淬火-冷變形-時(shí)效處理獲得強(qiáng)化。在共晶溫度1072℃下，鉻在銅中的最大溶解度為0.65％。隨溫度的降低，固溶度急劇下降，固溶后時(shí)效處理析出Cr粒子相。鉻的加入，一方面明顯提高合金的再結(jié)晶溫度和熱強(qiáng)性；另一方面使銅的導(dǎo)電性略有下降。固溶處理的鉻青銅棒導(dǎo)電率為45％IACS，時(shí)效處理后上升到80％IACS。時(shí)效態(tài)鉻青銅的軟化溫度為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作為鉻青銅的合金元素添加時(shí)，可在Cu-Cr合金表面形成一層薄的、致密的與基體金屬結(jié)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(qiáng)度、硬度、耐熱性有所提高，同時(shí)對(duì)合金電導(dǎo)率的影響很小。因此銅一鉻一鋯合金為典型的高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金。
鉻青銅化學(xué)成分，見下表1。
表1 鉻青銅化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，不大于）（％）
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牌號(hào) |
Cr |
Cu |
雜質(zhì) | ||||||||
|
Mg |
Al |
Zr |
Si |
Pb |
P |
Fe |
Ni |
雜質(zhì)總和 | |||
|
QCr0.5 |
0.4~l.1 |
余量 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
0.1 |
0.05 |
0.5 |
|
QCr0.5-0.2-0.1 |
0.4~l.0 |
余量 |
0.1~0.25 |
0.1-0.25 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
0.5 |
|
QCr0.6-0.4-0.05 |
0.4~0.8 |
余量 |
0.04~0.08 |
-- |
0.3~0.6 |
0.05 |
-- |
0.01 |
0.05 |
-- |
0.5 |
|
C18150 |
0.5~1.5 |
余量 |
-- |
-- |
0.05~0.25 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
|
Cl8200 |
0.6~1.2 |
余量 |
-- |
-- |
-- |
0.10 |
0.05 |
-- |
0.10 |
-- |
0.5 |
|
C18400 |
0.40~1.2 |
余量 |
-- |
-- |
-- |
0.10 |
-- |
0.05 |
0.15 |
-- |
0.5 |
|
C18500 |
0.40~1.0 |
余量 |
-- |
-- |
-- |
-- |
0.015 |
0.04 |
-- |
-- |
-- |
性能
編輯物理性能
（1）熱學(xué)性能
液相線溫度：1075~1080℃；
固相線溫度:1070~1073℃；
比熱容：20℃時(shí)為385J/（kg.℃）；
熱導(dǎo)率：TBOO狀態(tài)，20℃時(shí)為171W/（m.℃）；TH04狀態(tài)，20℃時(shí)為324W/（m.℃）。
線膨脹系數(shù)：QCr0.5合金20~100℃平均線膨脹系數(shù)α1=17.64*10-6/℃。
（2）質(zhì)量特性
QCr0.5合金20℃時(shí)密度為8890kg/m3。
（3）電性能
導(dǎo)電率：TBOO狀態(tài)（固溶態(tài)），20℃時(shí)為40％IACS；TH04狀態(tài)（固溶-冷加工-時(shí)效態(tài)），20℃時(shí)為80％IACS。
電阻率：TH04狀態(tài)（固溶-冷加工-時(shí)效態(tài)），20℃時(shí)為0.0216uΩ.cm。
電阻溫度系數(shù)：20~100℃為0.0033/℃。
化學(xué)性能
耐腐蝕性能：耐蝕性類似純銅，抗電蝕性能優(yōu)于純銅。
抗氧化性能：合金高溫抗氧化性能良好，鉻青銅高溫氧化性能，見下表2。
表2 鉻青銅高溫氧化性能
|
合金 |
試樣在不同溫度下平均質(zhì)量增加值/mg.（cm.h） | |||
|
500℃ |
600℃ |
700℃ |
800℃ | |
|
純銅 |
0.58 |
1.40 |
2.47 |
4.5 |
|
QCr0.5 |
0.5 |
0.7 |
2.04 |
4.0 |
|
QCr0.5-0.2-0.1 |
0.23 |
0.57 |
0.8 |
1.21 |
力學(xué)性能
表3 C18200、C18400和C18500鉻青銅合金典型力學(xué)性能
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狀態(tài) |
σb/MPa |
σs/MPa |
δ/％ |
HRB |
|
TB00（固溶處理）
TF00（固溶—時(shí)效）
TD04（固溶—冷加工到全硬）
TH04（TD04之后時(shí)效）
TF00（固溶—時(shí)效）
TF00（固溶—時(shí)效）
TH08（固溶—冷加工—時(shí)效到彈性）
TB00（固溶處理）
TF00（固溶—時(shí)效）
TD04（固溶—冷加工到全硬）
TH04（TD04之后時(shí)效）
TH03（固溶—冷加工到3/4硬—時(shí)效），冷加工6％
TF00（固溶—時(shí)效）
TF00（固溶—時(shí)效）
TF00（固溶—時(shí)效）
TF00（固溶—時(shí)效）
060（軟化退火）
TD04（固溶—冷加工到全硬）
TH04（TD04之后時(shí)效），冷加工28％ |
235 350 365 460 400 385 510 595 310 485 395 530 530 495 485 450 380 375 405 475 |
130 250 350 405 290 275 505 530 97 380 385 450 460 450 450 380 295 105 395 435 |
40 22 6 14 25 30 5 14 40 21 11 16 19 18 18 18 25 50 21 26 |
16 59 66 79 70 68 - - - 70 65 82 83 80 75 70 68 59 67 84 |
①載荷下延伸0.5％；②500℃時(shí)效3h；③450℃時(shí)效3h。
工藝性能
（1）熔煉與鑄造工藝
鉻青銅合金通常采用中頻感應(yīng)電爐熔煉。熔池用60％~70％硼砂加30％~40％玻璃組成溶劑覆蓋，也可采用煅燒木炭覆蓋，采用磷脫氧銅。鉻以Cu-Cr中間合金或金屬鉻形式加入。煙灰覆蓋下進(jìn)行半連續(xù)鑄造，澆注溫度為1300~1360℃。
（2）成形性能
鉻青銅合金冷、熱加工性能良好，可進(jìn)行擠壓、熱軋、鍛造（要求鍛后進(jìn)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_280％。固溶、退火或適當(dāng)拉拔狀態(tài)下，可進(jìn)行拉拔、冷軋、鐓鍛、型鍛或彎曲等冷加工。
（3）焊接性能
鉻青銅合金能錫焊、銀焊和釬焊，易于進(jìn)行氣體保護(hù)電弧焊，對(duì)散熱好焊接部位采用電子．束焊接效果好。熔焊和硬釬焊會(huì)降低熱處理后材料獲得性能，這種焊接通常用于軟狀態(tài)，并隨之施以必要熱處理。軟釬焊性能良好，不推薦氧乙炔焊、保護(hù)金屬弧焊、電阻點(diǎn)焊和電阻縫焊。
（4）切削加工與磨削性能
鉻青銅合金切削加工性為易切削黃銅HPb63-320％。切削時(shí)使用含20％鉛油礦物油作冷卻潤(rùn)滑劑。
熱加工及熱處理規(guī)范
熱加工溫度范圍：800~925℃；
固溶處理：980~1000℃，10~30min，水淬；
時(shí)效處理：425~500℃，2~4h，空冷。
主要特點(diǎn)
鉻青銅室溫及400℃以下具有較高強(qiáng)度和硬度，導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好，加工成形性能良好。
鉻青銅廣泛用于電氣設(shè)備高溫導(dǎo)電耐磨零件。主要用途有：電動(dòng)機(jī)整流子、集電環(huán)、高溫開關(guān)、電焊機(jī)電極、滾輪、夾持器、以雙金屬形式使用剎車盤、圓盤及其他要求高導(dǎo)熱、導(dǎo)電率、高熱強(qiáng)性零部件。
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