無鉛高鋅硅黃銅C68350合金組織及性能的研究

丁寅

無鉛高鋅硅黃銅C68350合金組織及性能的研究

丁寅

傳統(tǒng)鉛黃銅因切削性能優(yōu)良、生產(chǎn)成本低、加工性能好等優(yōu)點而應(yīng)用廣泛。但由于鉛元素對人體極為有害，可損害人體骨髓造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，其污染危害已引起高度重視[1-3]。美國、歐盟、日本等發(fā)達經(jīng)濟體已立法，對飲用水系統(tǒng)、管道配件、玩具及家用電器等產(chǎn)品中的鉛含量提出了嚴格的限制。如2010年開始實施的美國加州《AB1953法案》和歐盟的RoHS指令都對鉛的含量做出了明確規(guī)定，鉛黃銅被無鉛環(huán)保黃銅取代，是一個必然的趨勢[4-5]。

鉍黃銅作為最先替代鉛黃銅的無鉛銅合金已在發(fā)達國家占有很大市場，但因其原材料成本高，焊接性能差，易產(chǎn)生熱脆和冷脆等原因而限制其廣泛應(yīng)用。硅黃銅因焊接性能優(yōu)異，且無需添加價格昂貴的金屬，而備受青睞[6]。以C69300為代表的硅黃銅，成型及加工等綜合性能優(yōu)越，但因其銅含量高（75%左右），原材料成本非常高，并不適合大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。

目前本公司已研發(fā)成功了高鋅硅黃銅合金[7]并在生產(chǎn)中大規(guī)模應(yīng)用，鍛造用高鋅硅黃銅切削性能雖不如C69300及有鉛銅，但其在原材料成本上具有較大優(yōu)勢（銅含量在59%-64%），且該合金熱成型、拋光性能優(yōu)異，切削性能明顯優(yōu)于簡單黃銅。路達高鋅硅黃銅于2009年1月順利通過了中國有色金屬工業(yè)協(xié)會的科技成果鑒定，于2009年6月在美國銅業(yè)發(fā)展協(xié)會(CDA)成功注冊了鍛造用銅合金牌號C68350。現(xiàn)以C68350合金為例，研究無鉛高鋅硅黃銅的組織和性能。

試驗材料及方法

研究所用的材料無鉛高鋅硅黃銅C68350是經(jīng)過水平連鑄成型而成，其化學(xué)成分范圍見表1。……