3。3。2固溶处理对合金的影响20

3。4本章小结21

第四章时效处理对合金组织性能的影响22

4。1不同时效处理下的合金的力学性能22

4。1。1时效温度的影响22

4。1。2时效时间的影响24

4。2金相显微组织分析 25

4。3分析与讨论26

4。3。1合金中的相26

4。3。2时效处理温度的影响26

4。3。3时效时间的影响26

4。4本章小结27

结论 28

致 谢 ·29

参 考 文 献 ·30

第一章绪论

1。1引言

铜与锡的合金最早称为青铜。青铜是除黄铜和白铜之外的所有铜合金的总称。青铜 是一种既现代又古老的材料，极大地推动了人类历史的发展。古代人民制作青铜器来满 足生活中各式各样的需求。随着时代的发展，青铜因具有硬度大、耐腐蚀、耐磨性强、 熔点低等优异性能而成为工业生产中一种不可缺少的铜合金材料。

铝青铜是以铝为主加元素的铜合金。铝青铜在硬度、抗拉强度、耐磨性、耐蚀性等 性能方面较为优异，和黄铜和锡青铜相比，都有较大优势。铝青铜铸造性能好，但切削 性能、焊接性能较差。二元铝青铜和多元铝青铜这两类合金较为广泛的被运用到工业生 产中。QAl9 及 QAl7 属于二元铝青铜，退火后具有均一的 α 相组织，塑性好，有较高的 强度、弹性和耐蚀性。QAl9-2、QAl9-4、QAl10-3-1。5、QAl10-4-4 这些型号的铝青铜属 于复杂铝青铜，被广泛运用到航空工业中，发挥着巨大的作用。这类合金由于在铜铝基 础上又添加了 Fe、Me、Ni 等元素，使合金的强度、弹性和耐蚀性均显著提高，可用来 制作在复杂条件下工作的高强度耐磨零件，如齿轮、轴套、螺母、蜗轮等[1-3]。

1。2 铝青铜合金的发展现状

1。2。1 铝青铜合金

β 相在合金组织中为以 Cu ₃Al 为基体的固溶体的方式存在，γ₂相是以 Cu₃₂Al₁化合 物为基的固溶体，硬而脆。在平衡条件下，ωAl﹤9。4%的合金为单相 α组织。但是

ωAl=8％～9％的合金在实际铸造条件下，β 相并没有完全转变为 α 相，在合金组织中还

存在着一部分 β 相，这些 β 相随后分解为 α+γ₂相。当 ωAl 超过 10％时，合金组织中会 出现 γ₂相共析组织，这些脆性 γ₂相共析组织导致合金的强度和硬度出现不同程度的下降。

因此，变形铝青铜 ωAl 不大于 7％。图 1-1 是 Cu-Al 二元相图[4]。

图 1－1： Cu-Al 合金相图

表 1－1 部分铝青铜合金的化学成分

合金牌号AlFeNiMnSnZnPbSiPMgAs

QAl54。0-6。00-0。50-0。50-0。50。10。50。030。10。0100

QAl76。0-8。50-0。50-0。500。10。20。020。1000

QAl9-28。0-10。00-0。50-0。51。5-2。50。11。00。030。10。0100

QAl9-48。0-10。02。0-4。00-0。50-0。50。11。00。010。10。0100

QAl10-3-1。58。5-10。02。0-4。00-0。51。0-2。00。11。00。030。10。0100

QAl10-4-49。5-11。03。5-5。50-0。30-0。30。10。50。020。10。0100

QAl11-6-610。0-11。55。0-6。55。0-6。50-0。50。20。60。050。20。100

QAl10-5-58。0-11。04。0-6。04。0-6。00。5-2。50。20。50。050。2500。10

QAl9-5-1-18。0-10。00。5-1。54。0-6。00。5-1。50。10。30。010。10。0100。1

复杂铝青铜是指的是除了 Cu,Al 之外，还含有一些其他元素的铜合金，如：Mn,Zn,Pb 等。这些少量的合金元素可以改变铝青铜的性能，铝青铜的适用范围因此扩大了很多。 几种常用的变形铝青铜的牌号及化学成分如表 1。1 所示[5]