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(1).可以改善青铜的工艺性能和力学性能。锡磷青铜广泛用作弹性材料。
磷在锡青铜的α 固溶体中的溶解度并不大,并随含锡量的增加和温度的降低而减小。含锡量大于0.5%的锡磷青铜,凝固时,在637℃发生包晶反应,所以这种青铜热加工温度不宜超过637℃,否则会产生热脆。因此,加工锡磷青铜中的含磷量不因大于0.5%。当含磷量超过0.3%时,合金组织中会出现铜和铜的磷化物所组成的共晶体。磷化物有高的硬度,耐磨性和良好的研磨性,与δ相在一起,创造了轴承合金所必需的条件,所以在铸造耐磨锡青铜时,磷含量可高到1.2%。 磷是铜合金的良好脱氧剂,能增加锡青铜的流动性,但加大反偏析程度。磷提高锡青铜的强度,硬度,弹性极限,弹性模量和疲劳强度。细晶粒的锡磷青铜加工材具有比粗晶粒加工更高的强度,弹性模量和疲劳强度,但塑性略低。在200℃~260℃经1~2h退火,可进一步提高加工制品的强度,塑性,弹性极限和弹性模量,并增加锡磷青铜的弹性稳定性。
(2)锌是锡青铜的一个常用的添加元素。锌能大量溶解于铜-锡合金的α固溶体中。含锌的加工锡青铜均具有单相α固溶体组织。 锌对锡青铜的组织和力学性能无明显影响,但能改善合金的流动性,减小结晶温度范围,减轻锡青铜的反偏析。在加工锡磷青铜中,含锌量少于2%,不会产生有害影响。
(3)铅实际上不固溶于锡青铜,它已单独相存在,呈黑色夹杂物分布在枝晶之间,其分布不易均匀,加镍可以改善铅的分布,并能细化组织。 铅降低锡青铜的摩擦系数,显著改善合金耐磨性和切削加工性,但降低力学性能。在铜-锡-铅合金中加入3%~5%锌可进一步提高力学性能。
(4)在含锡量小于8%的合金固溶体中,可溶解一定量的镍,若增加含镍量,会使合金中出现新的脆性相,降低塑性,使塑性加工性能变坏。某些含镍的锡青铜可用于固溶处理及随后时效的方法,提高合金的强度和硬度。 锡青铜中添加镍可减小结晶温度间隔,提高铸件的致密性,减小偏析,改善加工性能,提高力学性能和耐蚀性。在锡磷青铜中加入0.25%以下的镍,能细化晶粒,略提高力学性能。
⑸锰降低锡在α相固溶体中的溶解度,含适量锰的锡青铜可借固溶处理和时效来提高强度和硬度。在熔化时,锰易生成氧化物,降低合金的流动性,是铸造性能变坏。