特种铸造方式下QA110—4—4铝青铜组织演变规律
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中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ ２ ４ ９ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ —６ ７ ９ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ １ ３— ０ ６
Ｑ Ａ ｌ ｌ ０— ４—４铝 青 铜 是 目前 最 常 用 的 铝 青 铜 之
一
用 了不 同的浇 注 方式 和 液体 金 属 填 充 铸 型 的形 式 ， 熔 体在 其 中凝 固的条 件也 不 同 ， 导 致 铸 件 的组 织 与 性 能 有一 定 的差异 ｎ 。本 文 主 要研 究 这 两 种 特 种 铸 造 方
第４ ２卷
Fra Baidu bibliotek
第 １ 期
有 色 金 属 加 工
Ｎ０ ＮＦ ＥＲＲＯＵＳ ＭＥ ＴＡＬ Ｓ ＰＲ ＯＣＥＳＳＩ ＮＧ
Ｖｏ１ ． ４ ２ ＮＯ． １
２ ０ １ ３年 ２月
Ｆ ｅ ｂ ｒ ｕ ａ ｒ ｙ ２ ０ １ ３
特种铸造方式 下 Ｑ Ａ ｌ ｌ ０— ４— ４铝 青 铜 组 织 演 变 规 律
义成 分相 同 （ ｗ ｔ ％） ： １ ０ ． ４ Ａ １ ， ３ ． ７ Ｆ ｅ ， ３ ． ７ Ｎ ｉ ， ０ ． ８ Ｚ ｎ ， Ｃ ｕ 为余 量 。试验 样 品 从 这 两 种 铸 件 上 切 取 。从 铸 件 不
同部 位 、 不 同深 度 处 钻 取 金 属 屑 采 用 美 国 Ｉ Ｒ Ｉ Ｓ １ ０ ０ ０
韦天 升 林 高用 蔡阳中 王 毅 强 张胜 华
（ １桂 林 漓 佳 金 属 有 限责 任 公 司 ， 广西 桂林 ５ ４ １ ０ ０ ４ ） （ ２中南 大 学 材 料 科 学 与工 程 学 院 ， 湖南 长 沙 ４ １ ０ ０ ８ ３ ）
摘
要： 采用 Ｏ Ｍ、 Ｘ Ｒ Ｄ、 Ｅ Ｄ Ｓ 及 宏 观 硬 度 测 试 等 手 段 研 究 了真 空 吸铸 和 离 心 铸 造 方 式 下 Ｑ Ａ ｌ ｌ ０～４—４铝 青 铜
式对 Ｑ Ａ ｌ ｌ ０— ４— ４铝 青铜 组 织 发展 的影 响 ， 以为 其 热 加 工工 艺 和热 处理工 艺 制定 提供 理论 和试 验依 据 。
，
具 有 优 良的力 学性 能 和 耐磨 性 能 。该 合 金 属 于 复
杂铝 青铜 ， 其 中相 的种 类 及 其转 变 较 复 杂 。大 量研 究
能 。 因此 ， 对 Ｑ Ａ Ｉ １ ０—４—４铝 青 铜 进 行 相 转 变 的 研
１ 试 验 材 料和 方 法
试 验材 料取 自生 产 现 场 ， 为 分别 用 真 空 吸铸 和离 心铸 造法 生产 的 Ｑ Ａ ｌ ｌ ０— ４— ４铝 青 铜 铸件 ， 两者 的名
究， 并 以此来 指 导对其 热 处 理 工艺 的制 定 有重 要 的实 际 意义 。 国内孙 扬 善 。 。 ’ 对 Ｃ ｕ一（ ９ ． １— ９ ． ７ ） ％Ａ １ 一
研 究 了多 种复 杂铝 青铜 的组 织发 展 ， 提 出 了组 织 转 变 的框 架 图。结 果表 明 ， 各 种 复 杂 铝 青铜 的组 织转 变顺
序 大 体 一 致， 但 转 变 温 度 因成 分 有 很 大 的 差 异。
Ｑ Ａ ｌ ｌ ０— ４— ４铝青 铜 属 于 铝 含量 偏 高 的 复 杂 ｃ ｕ—Ａ ｌ
Ｉ Ｃ Ｐ—Ａ Ｅ Ｓ等 离子 发射 光谱 仪进 行 化学成 分 分析 。 为获 得 Ｑ Ａ ｌ ｌ ０— ４— ４铝 青 铜 的组 织 演 变 情 况 ， 对
其 样 品进行 连续 冷却 处 理 ， 即将 样 品 加 热 到接 近 熔 点
的温度 （ １ ０ ０ ０ ￣） 保温 ４ ０ ｍ ｉ ｎ ， 再以 １ ０～ ５ ０ ℃／ ｍｉ ｎ的 速
的组 织 演 变 规 律 。结 果 表 明 ， 两种铸造方式下组织 中相的种类 、 析 出顺 序 及 初 始 析 出 温 度 有 较 大 的 不 同 。 真 空吸铸条件下 ， 接 近 铸 态 的组 织 由 ｄ相 、 ｐ 相、 ＫⅡ 和 ＫⅢ 相 构成 ， 其 相 的析 出顺 序 为 ＫⅡ 一ｄ — ＫⅢ； 离 心 铸 造 条 件下 ， 接 近 铸 态 的组 织 中还 含 有 Ｋ】 和Ｋ Ⅳ 相， 其 相 的 析 出顺 序 为 ｏ Ｌ ＋Ｋ】 一 ＫⅡ 一 Ｋｗ — ＫⅢ， 对 应的相初 始析 出 温 度 整 体 高 于 真 空 吸铸 ， 且Ｏ ｔ 相 的 初 始 析 出温 度 远 高 于 真 空 吸铸 。 Ｋ 相 的 析 出 与 合 金 中 Ｆ ｅ的 含 量 及 Ｆ ｅ ／ Ｎ ｉ 值有 关 ， 两者越高 ， 越容易析 出 Ｋ 相 。 两 种 铸 造 方 式 下 ， 随着淬火 温度 的降低 ， 合 金 的 硬 度 在 整 体 上 均 呈 现 先 快 速 降 低 后 趋 于 稳 定 的趋 势 。但 是 ， 真空吸铸样品在 淬火温度 大于 ９ ０ ０ ℃时出现脆 化 。ｐ 一０ 【 ＋Ｋ 共 析 分 解 对 合金 的 硬 度 无 明 显 影 响 。 关键 词 ： Ｑ Ａ ｌ ｌ ０— ４— ４铝 青 铜 ； 组织演变 ； 真 空 吸铸 ； 离 心 铸 造
表 明¨ ， 复杂 铝 青铜 由 于成 分 的 多 变 性 和相 转 变 的 复杂性 ， 其 最佳 强化 热 处理 工 艺 往 往 因合 金 而 异 。不 同成分 的合 金 中相 的种 类 、 量及转变温度均不 同， 而 这 些都 是显 微组 织 的重 要 内容 ， 决 定 着 合 金 的服 役 性
（ ０ ． １— ４ ． ５ ％） Ｎ ｉ 合 金 的 组织 及 其 发 展 进 行 了 较 详 细 的研 究 ， 提出 Ａ ｌ 和Ｎ ｉ 元 素对 合 金 中相 的开 始 转 变 温
度很 敏感 ， ｐ 一０ ｌ ＋ ＫⅢ 共 析转 变优 先 于 Ｂ 一０ ｌ ＋ ： 共 析 转变 。Ｊ ａ ｈ ａ ｎ ａ ￣ ｏ ｏ ｚ ．Ａ、 Ｒ ｏ ｗ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ 、 Ｃ ｕ ｌ ｐ ｌ ａ ｎ等 也 分别
Ｑ Ａ ｌ ｌ ０— ４—４铝 青 铜 是 目前 最 常 用 的 铝 青 铜 之
一
用 了不 同的浇 注 方式 和 液体 金 属 填 充 铸 型 的形 式 ， 熔 体在 其 中凝 固的条 件也 不 同 ， 导 致 铸 件 的组 织 与 性 能 有一 定 的差异 ｎ 。本 文 主 要研 究 这 两 种 特 种 铸 造 方
第４ ２卷
Fra Baidu bibliotek
第 １ 期
有 色 金 属 加 工
Ｎ０ ＮＦ ＥＲＲＯＵＳ ＭＥ ＴＡＬ Ｓ ＰＲ ＯＣＥＳＳＩ ＮＧ
Ｖｏ１ ． ４ ２ ＮＯ． １
２ ０ １ ３年 ２月
Ｆ ｅ ｂ ｒ ｕ ａ ｒ ｙ ２ ０ １ ３
特种铸造方式 下 Ｑ Ａ ｌ ｌ ０— ４— ４铝 青 铜 组 织 演 变 规 律
义成 分相 同 （ ｗ ｔ ％） ： １ ０ ． ４ Ａ １ ， ３ ． ７ Ｆ ｅ ， ３ ． ７ Ｎ ｉ ， ０ ． ８ Ｚ ｎ ， Ｃ ｕ 为余 量 。试验 样 品 从 这 两 种 铸 件 上 切 取 。从 铸 件 不
同部 位 、 不 同深 度 处 钻 取 金 属 屑 采 用 美 国 Ｉ Ｒ Ｉ Ｓ １ ０ ０ ０
韦天 升 林 高用 蔡阳中 王 毅 强 张胜 华
（ １桂 林 漓 佳 金 属 有 限责 任 公 司 ， 广西 桂林 ５ ４ １ ０ ０ ４ ） （ ２中南 大 学 材 料 科 学 与工 程 学 院 ， 湖南 长 沙 ４ １ ０ ０ ８ ３ ）
摘
要： 采用 Ｏ Ｍ、 Ｘ Ｒ Ｄ、 Ｅ Ｄ Ｓ 及 宏 观 硬 度 测 试 等 手 段 研 究 了真 空 吸铸 和 离 心 铸 造 方 式 下 Ｑ Ａ ｌ ｌ ０～４—４铝 青 铜
式对 Ｑ Ａ ｌ ｌ ０— ４— ４铝 青铜 组 织 发展 的影 响 ， 以为 其 热 加 工工 艺 和热 处理工 艺 制定 提供 理论 和试 验依 据 。
，
具 有 优 良的力 学性 能 和 耐磨 性 能 。该 合 金 属 于 复
杂铝 青铜 ， 其 中相 的种 类 及 其转 变 较 复 杂 。大 量研 究
能 。 因此 ， 对 Ｑ Ａ Ｉ １ ０—４—４铝 青 铜 进 行 相 转 变 的 研
１ 试 验 材 料和 方 法
试 验材 料取 自生 产 现 场 ， 为 分别 用 真 空 吸铸 和离 心铸 造法 生产 的 Ｑ Ａ ｌ ｌ ０— ４— ４铝 青 铜 铸件 ， 两者 的名
究， 并 以此来 指 导对其 热 处 理 工艺 的制 定 有重 要 的实 际 意义 。 国内孙 扬 善 。 。 ’ 对 Ｃ ｕ一（ ９ ． １— ９ ． ７ ） ％Ａ １ 一
研 究 了多 种复 杂铝 青铜 的组 织发 展 ， 提 出 了组 织 转 变 的框 架 图。结 果表 明 ， 各 种 复 杂 铝 青铜 的组 织转 变顺
序 大 体 一 致， 但 转 变 温 度 因成 分 有 很 大 的 差 异。
Ｑ Ａ ｌ ｌ ０— ４— ４铝青 铜 属 于 铝 含量 偏 高 的 复 杂 ｃ ｕ—Ａ ｌ
Ｉ Ｃ Ｐ—Ａ Ｅ Ｓ等 离子 发射 光谱 仪进 行 化学成 分 分析 。 为获 得 Ｑ Ａ ｌ ｌ ０— ４— ４铝 青 铜 的组 织 演 变 情 况 ， 对
其 样 品进行 连续 冷却 处 理 ， 即将 样 品 加 热 到接 近 熔 点
的温度 （ １ ０ ０ ０ ￣） 保温 ４ ０ ｍ ｉ ｎ ， 再以 １ ０～ ５ ０ ℃／ ｍｉ ｎ的 速
的组 织 演 变 规 律 。结 果 表 明 ， 两种铸造方式下组织 中相的种类 、 析 出顺 序 及 初 始 析 出 温 度 有 较 大 的 不 同 。 真 空吸铸条件下 ， 接 近 铸 态 的组 织 由 ｄ相 、 ｐ 相、 ＫⅡ 和 ＫⅢ 相 构成 ， 其 相 的析 出顺 序 为 ＫⅡ 一ｄ — ＫⅢ； 离 心 铸 造 条 件下 ， 接 近 铸 态 的组 织 中还 含 有 Ｋ】 和Ｋ Ⅳ 相， 其 相 的 析 出顺 序 为 ｏ Ｌ ＋Ｋ】 一 ＫⅡ 一 Ｋｗ — ＫⅢ， 对 应的相初 始析 出 温 度 整 体 高 于 真 空 吸铸 ， 且Ｏ ｔ 相 的 初 始 析 出温 度 远 高 于 真 空 吸铸 。 Ｋ 相 的 析 出 与 合 金 中 Ｆ ｅ的 含 量 及 Ｆ ｅ ／ Ｎ ｉ 值有 关 ， 两者越高 ， 越容易析 出 Ｋ 相 。 两 种 铸 造 方 式 下 ， 随着淬火 温度 的降低 ， 合 金 的 硬 度 在 整 体 上 均 呈 现 先 快 速 降 低 后 趋 于 稳 定 的趋 势 。但 是 ， 真空吸铸样品在 淬火温度 大于 ９ ０ ０ ℃时出现脆 化 。ｐ 一０ 【 ＋Ｋ 共 析 分 解 对 合金 的 硬 度 无 明 显 影 响 。 关键 词 ： Ｑ Ａ ｌ ｌ ０— ４— ４铝 青 铜 ； 组织演变 ； 真 空 吸铸 ； 离 心 铸 造
表 明¨ ， 复杂 铝 青铜 由 于成 分 的 多 变 性 和相 转 变 的 复杂性 ， 其 最佳 强化 热 处理 工 艺 往 往 因合 金 而 异 。不 同成分 的合 金 中相 的种 类 、 量及转变温度均不 同， 而 这 些都 是显 微组 织 的重 要 内容 ， 决 定 着 合 金 的服 役 性
（ ０ ． １— ４ ． ５ ％） Ｎ ｉ 合 金 的 组织 及 其 发 展 进 行 了 较 详 细 的研 究 ， 提出 Ａ ｌ 和Ｎ ｉ 元 素对 合 金 中相 的开 始 转 变 温
度很 敏感 ， ｐ 一０ ｌ ＋ ＫⅢ 共 析转 变优 先 于 Ｂ 一０ ｌ ＋ ： 共 析 转变 。Ｊ ａ ｈ ａ ｎ ａ ￣ ｏ ｏ ｚ ．Ａ、 Ｒ ｏ ｗ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ 、 Ｃ ｕ ｌ ｐ ｌ ａ ｎ等 也 分别