Sn对H65黄铜组织性能的影响

摘要

随着人们对黄铜研究的日益深入，其合金组织性能已大幅度提高，逐步扩大了合金的多种实用化产品要求。研究发现，微量的合金元素加入，可改善组织性能，获得新的特性。本试验针对需求旺盛的弹性材料问题，研究H65黄铜添加微量Sn元素，形成的锡黄铜具有优良的冷加工性能，不需要经过特殊的热处理方式，可以在电子元件、继电器等弹性材料中部分替代锡磷青铜。试验减少了对极度稀缺的锡资源的耗用，并且加工工艺简单，同时具有性能好、成本低、绿色环保、节能降耗的特点，形成了具有自主知识产权的合金品种及其制备技术，符合现代高新材料的研究方向，对我国铜基新材料领域的技术进步具有重要的推动作用。
　　本课题研究添加不同量的微量元素Sn及不同的热处理工艺条件对H65黄铜合金组织性能的影响。通过对铸锭、冷轧带以及热处理后材料组织性能的分析，确定微量元素的最佳添加量及最合理的生产工艺条件。研究结果如下：
　　Sn能明显改变铸态合金晶粒形状尺寸，Sn元素的增加，晶粒尺寸显著减小，β相组织增多，合金的抗拉强度以及硬度值增大，成品的延伸率、电导率随Sn的增加而下降。浇铸后铸态合金的成分不均匀，Sn元素主要分布在晶界处，通过形变加热处理可以改善Sn元素的分布均匀性。本试验粗轧和中轧的加工率达到了75％、精轧的加工率达到了70%，变形后的组织为纤维状，产生加工硬化。精轧后综合性能最好的1%Sn H65的抗拉强度为750MPa，延伸率为2.8%，电导率为19.3%IACS。变形后的带材经过600℃×2h可以完全恢复材料塑性，低温退火为280℃×1h。通过综合分析得出最佳H65黄铜的Sn添加量为1%，半硬态下它的抗拉强度为495MPa，延伸率为31%，电导率为25.2%IACS，维氏硬度为210.6，弹性模量为103GPa，深冲性能、弯曲性能都很好。

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第一章 绪 论

1.1 选题背景及研究意义

1.2 弹性材料的发展

1.3 低弹性材料的研究现状

1.4 弹性材料的强化机理

1.5 弹性材料的性能特性

1.6 黄铜的概述

1.7 微量元素对黄铜的影响

1.8 国内外弹性铜合金的成果与新动态

1.9 研究内容及研究目标

第二章 试验方案

2.1 试验材料

2.2 试验设备

2.3 试验技术路线

2.4 试验过程

2.5 组织观察及性能检测

第三章 微量Sn元素对H65黄铜组织及性能的影响

3.1 锡黄铜的熔铸工艺研究

3.2 微量Sn元素对H65黄铜铸态组织及性能的影响

3.3 微量Sn元素对H65黄铜轧制后的组织及性能影响

3.4 轧制后带材退火工艺研究

3.5 低温退火工艺研究

3.6 本章小结

第四章 试样性能检测

4.1 试样力学性能及物理性能分析

4.2 弹性模量测量

4.3 杯突试验

4.4 折弯试验

4.5 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果