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铝青铜材料定义、成分、类型、属性和应用

发布时间:2024-01-16 作者:材料类科研服务平台 阅读量:1105

铝青铜合金


铝青铜是一种合金,含有 92% 的铜、4-14% 的铝和其他合金元素,如硅、镍、铁或锰。这些成分具有一系列机械特性。用铝制成的青铜具有良好的机械强度和耐腐蚀性,使其可用于各种领域。

铝青铜是如何制成的?
需要一个干净、通风良好的区域,带有坩埚或锻造炉来制造铝青铜。铝和铜在放入工业级坩埚之前应以 9:1 的比例称重。使用石墨棒在1,038°C下熔化金属并搅拌直至它们充分结合。喷灯可用于小规模锻造。将熔融混合物倒入模具中并使其凝固 20 分钟后,小心取出冷却的青铜,将其浸入水中淬火。

铝青铜有什么特点?
耐磨性:它具有良好的耐磨性,非常适合在磨蚀性环境中具有较长设计寿命的应用。
无火花:由于其无火花的性质,铝青铜在生产化工和石油工业的工具、矿山维护、处理炸药和气体设备时是必不可少的。
耐腐蚀性:由于其出色的耐腐蚀性,铝青铜非常适合用于化学、大气和海洋应用。这种阻力是氧化铝涂层保护层快速形成的结果。氧化膜几乎可以立即自我修复,即使在损坏、划痕或磨损的情况下也是如此。
冷加工能力:铝含量低于 8-10% 的铝青铜具有出色的冷加工能力,可以多功能成型为管板、扁平、线材和其他改性配置。
热加工能力:在铝青铜中,含铝量为 8-10% 的合金显示出逐渐增加的机械强度和硬度,需要热加工程序。这些合金适用于成型和成形过程中涉及高温的应用,因为它们的理想热加工温度在 1300 °F 或更高之间。

铝青铜有哪些不同类型?
高铝青铜:含有8-11%的铝,通常添加铁或镍,增加强度,使其适用于热铸造。高铝青铜合金在需要高强度、硬度和耐磨性的特殊应用中表现出色。铁可提高抗拉强度,而镍可提高耐腐蚀性。

低镍铝青铜:铝含量低于8%,由于熔化温度较低,因此在压铸方面表现出色,从而提高了能源效率,其无火花特性和易于压铸模具使其在模具行业中具有很高价值。它是冷加工的理想选择,在高温和低温条件下都能保持延展性。

镍铝青铜合金

硅铝青铜:该青铜含有高达 2% 的硅和 6% 的铝,坚固、延展性强、抗冲击且磁化率低。它们被称为铝硅青铜,更坚固,更容易热加工和铸造。

硅铝青铜合金

锰铝青铜:该青铜合金(8-9%铝,13%锰)专为螺旋桨制造而开发,具有良好的铸造性、抗冲击性、抗气蚀性和热处理后的低磁导率。

铝青铜有哪些特性?
强度:与低合金钢相比,具有较高的抗拉强度

切削:由于高强度、磨蚀性、导热性、铜含量和切屑形成不良,影响刀具耐用性,给加工带来挑战。

焊接:通常不需要预热,厚段除外。每次通过前后进行彻底清洁,防止气孔形成。这些合金作为耐磨、耐腐蚀和耐火花的焊缝堆焊材料很有价值。

耐腐蚀性:在各种环境中都能抵抗腐蚀,特别是在海水和酸性条件下。

颜色:通常具有独特的金色,在各种应用中提供美感。

抗菌:根据具体成分,一些铝青铜可能表现出生物相容性,使其适用于某些医疗应用,例如牙科合金。

铝青铜的化学性质是什么?
组成:含有 4-14% 的铝(按重量计),其余为铜,以及少量的铁、镍、锰、硅和锌。
抗氧化性:即使在高温下也能经历低氧化率。
耐腐蚀性:耐腐蚀性归因于形成一层薄而坚韧的氧化铝(氧化铝)表面层,作为腐蚀屏障。

铝青铜的物理性能有哪些?
杨氏模量:110 GPa的
密度:7 °C 时为 45.20 g/cm³
熔点(固相线):1030°摄氏度
导热:59 瓦/米
布氏硬度:170-177 巴蘭
极限抗拉强度:550-900兆帕

铝青铜有哪些应用?
1. 吉他弦
由铝青铜制成的吉他弦坚固,音色明亮,并且随着时间的推移耐腐蚀。这种特性的结合增加了音乐表演的质量,使铝青铜成为弦乐的热门选择。

2. 发动机部件
铝青铜具有出色的强度、耐磨性和有效的散热性,这些都是发动机部件经久耐用的关键特征。铝青铜因其高强度和耐磨性而被用于汽车活塞销。这些特性有助于承受发动机中的重复应力和摩擦,确保这些关键部件的耐用性和使用寿命。

3. 船用五金
铝青铜是海事应用的可靠硬件,因为它可以抵抗盐水的腐蚀。由于其耐用性和可靠性,它是各种船用部件的首选。

4. 飞机部件
铝青铜结合了强度、耐腐蚀性和热稳定性,在飞机部件的制造中占有重要地位。铝青铜用于航空部件,如衬套和轴承。对于这些应用,其高强度和耐腐蚀性至关重要,为恶劣环境条件、寿命和低维护要求至关重要的重要部件提供可靠的支撑。

5. 非氧化性酸
铝青铜专为非氧化性酸的环境而设计,耐腐蚀,在酸性条件下保持结构完整性。铝青铜可用于处理非氧化性酸(如盐酸)的化学加工设备。它的耐腐蚀性超越了许多材料,确保在腐蚀性酸性环境中延长设备寿命,在这些环境中,标准合金可能会受到腐蚀。

6. 阀门组件
由铝青铜制成的驱动蝶阀在腐蚀性条件下具有明显的优势。更长的使用寿命很大程度上取决于其卓越的耐腐蚀性,尤其是在化学加工、海上和海运工业中。这些阀门以低的维护要求保证了运行可靠性。此外,它们提供精确的流量控制,可提高流体处理系统的效率,这使其成为需要耐腐蚀和耐盐水的重要用途的重要组成部分。


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