热处理对锻造铅黄铜组织和性能的影响
热处理对铜材料的变形行为的影响
热处理对铜材料的变形行为的影响热处理是一种常用的金属材料处理方法，通过改变材料的组织结构和性能，来实现对材料性能的优化和改进。
在铜材料的生产和应用过程中，热处理也是一项重要的工艺。
本文将探讨热处理对铜材料的变形行为所产生的影响。
一、热处理的意义与方法热处理是通过对材料进行加热、保温和冷却等工艺步骤的控制，对材料的组织结构和物理性能进行调整和改变的工艺。
热处理能够改善材料的硬度、强度、韧性、耐磨性等性能，使其更加适合特定的工程应用。
对于铜材料而言，常见的热处理方法包括退火、固溶处理、沉淀硬化和冷加工等。
退火是指将冷变形过程中的组织和硬度恢复到原始状态的方法，固溶处理是在合金中加热至固溶温度后迅速冷却，使合金中的固溶体达到均匀溶解的方法。
沉淀硬化是在固溶体中形成弥散沉淀相，以增加材料的硬度和强度。
冷加工是指在低温下对材料进行塑性变形，以提高材料的强度和韧性。
二、热处理对铜材料变形行为的影响2.1 硬度和强度的提高热处理能够提高铜材料的硬度和强度，使其具有更好的抗变形性能。
通过固溶处理和沉淀硬化等热处理方法，可使铜材料中的晶体形成固溶体和沉淀相，形成更为均匀和致密的晶粒结构，从而提高材料的硬度和强度。
2.2 韧性的改善铜材料经过退火等热处理方法后，其组织结构得到恢复，内部应力得以消除，晶粒尺寸得到细化。
这些变化使得铜材料的韧性得到显著改善，能够更好地抵抗外部应力的影响，避免因应力集中而导致的断裂和变形。
2.3 变形行为的控制通过热处理，可以控制铜材料的变形行为，使其更加符合工程需要。
例如，通过冷加工可以提高铜材料的强度和硬度，适用于制作需要高强度和耐磨性的零件；而通过退火处理可以改善铜材料的可塑性和延展性，适用于制作需要较高韧性和可塑性的构件。
三、热处理的应用与展望热处理在铜材料的生产和应用中有着广泛的应用前景。
热处理后的铜材料不仅在机械加工性能方面有所优化，还在导电性、导热性和抗腐蚀性等方面具备了更好的性能。
热处理对五金制品材料性能的影响
热处理对五金制品材料性能的影响热处理是五金制品生产过程中不可或缺的一个步骤，主要目的是通过控制材料的加热和冷却过程，使其达到理想的物理和化学性能，从而提高制品的强度、硬度、韧性、耐磨性等性能，同时减少制品的变形和裂纹等缺陷。
本文将从几个方面来探讨热处理对五金制品材料性能的影响。
一、热处理的作用在五金制品加工过程中，材料经过冲压、冷挤、热挤等工艺后，会出现应力集中区域和晶界交错等问题，进而影响制品的性能，因此热处理至关重要。
热处理可以通过改变材料的微观组织和结构，从而改善材料的物理、化学性能，实现以下几个方面的作用：1.去应力和稳定结构在材料加工过程中，由于冷却速度不均、加工压力大等原因，材料内部会产生较大的应力和相应的塑性变形。
热处理可以通过改变晶体结构，减小晶界和滑移，使晶体内部的应力消失，从而减少内部裂纹的产生，同时平衡各种组织特征，提高材料的韧性。
2.调整材料硬度和强度经过热处理后，材料内部的晶体结构呈均匀晶态，晶粒尺寸也较小，使材料硬度和强度得以升高，提高切削、拉伸和抗冲击能力。
此外，热处理还可以改变材料的化学成分，进一步优化材料的性能。
3.提高材料的耐腐蚀性诸如钢铁等金属材料常容易受到酸、碱等介质的腐蚀。
经过热处理，可以使材料内部的晶体结构更加致密，缩小晶界区域，减少气孔和裂缝，从而增加材料表面的抗腐蚀性。
二、热处理的分类热处理可以分为四种类型：回火、淬火、正火和退火。
下面分别分析它们对五金制品材料性能的影响。
1.回火回火是将经过淬火处理后的材料在适量的温度下再加热，通常温度在300~600℃范围内，并在该温度下保持一段时间后冷却。
回火处理可以使淬火后材料在硬度和韧性之间取得平衡。
较低的回火温度可以提高材料的硬度和强度，使其适用于需要极高强度的场合。
较高的回火温度则可以提高材料的韧性和抗冲击能力，使其适用于强度要求不高，但需要耐磨、抗腐蚀和强度平衡的场合。
2.淬火淬火是将五金制品材料加热到临界点，然后在水、油等介质中急速冷却的过程。
热处理工艺对于金属材料组织与性能的影响
热处理工艺对于金属材料组织与性能的影响随着工业发展的步伐，金属材料作为工业生产的基础材料，在各个领域中发挥着不可替代的作用。
而热处理工艺作为提高材料性能的一种重要方法，也越来越受到人们的关注。
本文将对于热处理工艺对于金属材料组织与性能的影响进行探讨。
一、热处理工艺对于金属材料组织的影响热处理工艺可以通过控制温度和时间的方式，使金属材料在高温状态下经历一系列相变和组织变化，从而改变其原有的组织结构。
具体而言，热处理工艺对于金属材料组织的影响主要表现在以下几个方面。
1. 晶粒尺寸的变化晶粒尺寸是金属材料组织结构中的重要参数，它可以直接影响到材料的物理和力学性质。
热处理工艺可以通过晶界的特性改变晶体尺寸，从而控制晶粒的尺寸。
例如，高温下快速冷却可以促进晶粒的细化，而长时间保温则有利于晶粒的长大。
2. 组织结构的变化金属材料的组织结构除了晶粒尺寸外，还包括晶界分布、相的含量和分布等多个方面。
热处理工艺可以通过控制温度和时间的方式，使材料经历相应的相变和组织变化，从而得到不同的组织结构。
例如，热处理可以促进晶界的清晰化，在不同的温度下调节相的比例，从而得到具有不同性质的材料。
3. 残余应力的消除在金属加工过程中，会产生大量的残余应力，这些应力会对材料的物理和力学性质产生影响。
热处理工艺可以通过改变材料的组织结构，促进残余应力的释放和消除，从而提高材料的性能和寿命。
二、热处理工艺对于金属材料性能的影响热处理工艺可以通过改变材料的组织结构，从而影响材料的物理和力学性质。
具体而言，热处理工艺对于金属材料性能的影响主要表现在以下几个方面。
1. 强度和硬度热处理可以使金属材料得到更为细致和均匀的组织结构，从而提高其硬度和强度。
例如，通过快速冷却可以促进晶粒细化，增强材料的塑性和韧性，同时也可以提高材料的屈服强度和硬度。
2. 韧性和延展性金属材料的韧性和延展性与其晶界分布和相的含量有很大关系，热处理可以通过调节晶界的特性和改变相的比例，从而提高材料的韧性和延展性。
热处理工艺对金属材料性能的影响
热处理工艺对金属材料性能的影响热处理工艺是一种常用于改变金属材料性能的方法，通过对金属材料进行加热和冷却处理，可以显著提升其物理、化学和机械性能。
本文将探讨热处理工艺对金属材料性能的具体影响。
1. 调变材料强度和硬度热处理工艺可以改变金属材料的强度和硬度。
通过调控加热温度和冷却速率，可以使金属材料的晶体结构发生变化。
例如，调节热处理过程中的淬火介质和淬火温度，可以将宏观组织转变为细小的马氏体组织，从而提高金属材料的硬度和强度。
2. 提高金属的耐磨性金属材料在使用过程中往往需要具备良好的耐磨性能，以防止表面受到磨损损坏。
热处理工艺可以通过改变金属材料的晶体结构，提高其耐磨性。
例如，采用淬火过程可以在金属表面形成增加硬度的马氏体，从而提高其抗磨损性能。
3. 提升金属的韧性和塑性金属材料的韧性和塑性是衡量其可塑性和断裂抗性的重要指标。
通过适当的热处理工艺，可以显著提升金属材料的韧性和塑性。
例如，采用固溶处理和时效处理可以改变金属材料的析出相行为，使其具备更好的延展性和抗断裂性能。
4. 改善金属的耐腐蚀性能金属材料在暴露于潮湿空气或特定环境中时容易发生腐蚀，进而影响其使用寿命。
热处理工艺可以通过形成致密的氧化膜或化合物膜，提高金属的耐腐蚀性能。
例如，通过淬火和回火处理可以降低铁素体不锈钢中的碳和铬元素的溶解度，从而增加其耐腐蚀性。
5. 调节材料的尺寸稳定性金属材料在受热和冷却过程中容易发生尺寸变化，这对一些精密零部件的制造和装配造成困扰。
热处理工艺可以通过控制加热和冷却过程来调节材料的尺寸稳定性。
例如，应用固溶处理和冷却过程中的时效处理可以减轻金属材料的变形和残余应力，提高其尺寸稳定性。
综上所述，热处理工艺对金属材料性能的影响是多方面的。
通过适当的热处理工艺，可以调变材料的强度、硬度、耐磨性、韧性、塑性、耐腐蚀性和尺寸稳定性。
对于不同的金属材料和应用需求，选择合适的热处理工艺是提升金属材料性能的重要手段。
热处理对铜合金的影响
热处理对铜合金的影响热处理是一种通过加热和冷却来改变材料性质的工艺。
在铜合金中，热处理可以显著影响材料的力学性能、耐蚀性和电导率等方面。
本文将探讨热处理对铜合金的影响以及不同热处理方法的应用。
1. 固溶处理固溶处理是最常用的热处理方法之一。
在铜合金中，固溶处理可以通过提高材料的固溶体溶解度来改善其力学性能。
通常，铜合金中添加的其他元素会形成固溶体，并在固溶处理过程中均匀分布在铜基体中，从而提高材料的强度和硬度。
固溶处理的温度和时间对铜合金的影响十分重要。
温度太低可能导致溶解不完全，而温度过高又容易产生过度固溶，导致晶粒长大和材料变脆。
因此，需要针对具体铜合金的成分和性能要求进行正确的固溶处理温度和时间的选择。
2. 稀土处理稀土处理是另一种常见的热处理方法，特别适用于含有铝的铜合金。
稀土元素能够与铝形成高熔点化合物，提高材料的强度和耐磨性。
稀土处理一般需要在高温条件下进行，以确保稀土元素与铝充分反应。
在热处理过程中，稀土元素会与铝形成相互作用的化合物，进而改善铜合金的性能。
然而，稀土处理存在着成本较高的问题，因为稀土元素的价格相对较高。
3. 冷变形和时效处理冷变形通常与固溶处理和时效处理结合使用，以进一步提高铜合金的性能。
通过冷变形可以引入高密度的位错，并改善材料的塑性和强度。
随后，时效处理可以进一步调节晶粒和相的组织，消除残余应力，并提高材料的稳定性和耐腐蚀性。
冷变形和时效处理的变形程度和时效时间对铜合金的性能有着显著影响。
合适的冷变形程度和时效时间能够在维持铜合金优异性能的同时，提高其耐蚀性和耐疲劳性。
4. 气体调节处理气体调节处理是一种在特定气氛下进行的热处理方法，可广泛应用于铜合金中。
气体调节处理可以通过调节气氛中的化学组成和气体分压，改变铜合金的组织结构和性能。
例如，通过在氢气氛中进行氢渗透处理，可以增加铜合金的强度和塑性。
而在氮气氛中进行氮化处理，则可显著提高铜合金的硬度和耐磨性。
综上所述，热处理对铜合金具有显著的影响。
热处理对金属材料性能的影响
热处理对金属材料性能的影响热处理是一种通过改变金属材料的组织结构和化学成分来改变其性能的方法，通常包括加热、冷却、固溶、析出等过程。
热处理可以显著改变金属材料的力学性能、物理性能和化学性能，使其更加适合特定的应用场景。
在本文中，我们将探讨热处理对金属材料性能的影响及其机理。
1. 热处理对金属材料组织结构的影响金属材料的组织结构是影响其性能的重要因素之一，而热处理可以通过改变其组织结构来调节其力学性能、物理性能和化学性能。
主要包括以下几种方式：（1）固溶处理固溶处理是指将固态金属中的固溶体或化合物溶解于基体中，形成单一相的处理方法。
通过固溶处理，可以改善金属材料的塑性、韧性和刚性等性能，尤其适用于合金材料。
例如，将铝合金进行固溶处理，可以提高其强度和硬度，同时保持良好的塑性和韧性。
（2）淬火处理淬火处理是指将金属材料加热至一定温度并迅速冷却，以形成马氏体或贝氏体组织的处理方法。
淬火结构具有极高的硬度和强度，但却缺乏韧性。
因此，淬火处理通常适用于需要高硬度和高强度的工具钢、弹簧钢等材料。
同时，淬火处理也可以改善金属材料的耐磨性和抗腐蚀性能。
（3）退火处理退火处理是指将金属材料加热至一定温度并经过一定时间的保温后，缓慢冷却至室温的处理方法。
退火处理可以消除金属材料中的应力和变形，使其组织结构变得均匀、细致化，并且具有良好的韧性和塑性。
例如，钢材在经过多次加工和淬火后，可以通过退火处理来消除变形和应力，使其恢复良好的韧性和塑性。
2. 热处理对金属材料的力学性能的影响金属材料的力学性能是指其受外力作用下的变形和破坏行为，包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳性等性能。
热处理对金属材料力学性能的影响主要表现在以下几个方面：（1）强度和硬度强度和硬度是金属材料最基本的力学性能。
通过热处理，可以改变金属材料的组织结构和化学成分，从而使其强度和硬度发生变化。
例如，通过淬火处理可以形成高硬度和高强度的马氏体或贝氏体结构。
热处理工艺对金属材料性能的影响
热处理工艺对金属材料性能的影响一、前言金属材料在制造和加工过程中会遭受各种不同程度的变形和应力，从而导致它们的性能发生变化。
为了保持金属材料的稳定性并提高其性能，需要采取热处理工艺来改变其晶体结构和组织状态。
在本文中，我们将对热处理工艺对金属材料性能的影响进行详细介绍。
二、热处理工艺的定义热处理工艺是通过对金属材料进行高温处理或加热冷却处理的技术，以改变其组织结构和化学性质的方法。
常用的热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等方法。
三、热处理工艺对性能的影响1.组织结构金属材料的晶体结构直接影响其性能，如硬度、强度和韧性等。
通过热处理工艺可以改变金属材料的晶体结构，进而影响其性能。
例如，经过正火处理的金属材料晶体结构更加凝练，从而增强了其硬度和强度；而经过退火处理的金属材料则相对更加柔软，但韧性更高。
2.性能指标通过热处理工艺可以改变金属材料的性能指标，如硬度、强度、韧性和延展性等。
淬火可以提高金属材料的硬度和韧性，但会对其延展性和韧性造成一定的影响；而回火可以使金属材料的硬度趋于稳定，从而提高其韧性和延展性。
3.其他性能除了上述常规性能指标外，热处理工艺还可以对金属材料的其他性能产生影响。
例如，经过淬火处理的钢铁表面可能形成极硬的表层，从而提高抗磨损性能；而通过回火处理可以使钢铁具有更好的耐腐蚀性能。
四、热处理工艺的应用范围热处理工艺广泛应用于钢铁、铜、铝、镁等各种金属材料的制造和加工过程中。
其中，热处理工艺对钢铁材料的影响最为显著。
钢铁经过淬火和回火处理后，其性能指标可以大幅提升，从而能够满足各种不同的工业应用需求。
五、结论通过本文的介绍可以看出，热处理工艺对金属材料的性能有着重要的影响。
正确选择和应用热处理工艺可以改善金属材料的性能，并提高其在各种工业领域中的应用价值。
因此，对于从事金属材料加工和制造的企业和个人而言，认真掌握和应用热处理工艺，是提高金属材料质量和提高生产效率的必要手段之一。
热处理对铜合金的影响及其应用
热处理对铜合金的影响及其应用热处理是通过对金属材料的加热和冷却过程进行控制，以改变其微观结构和性能的工艺。
对于铜合金来说，热处理可产生显著的影响，并在各个领域得到广泛应用。
本文将探讨热处理对铜合金的影响及其应用。
一、影响因素1. 温度：温度是热处理过程中的重要参数。
高温可以使铜合金达到更高的可塑性，有利于进行变形加工。
低温则可提高材料的硬度和强度。
因此，在选择热处理温度时，需要综合考虑材料的应用环境和要求。
2. 冷却速率：冷却速率直接影响着材料的组织和性能。
快速冷却可产生细小的晶粒和均匀的组织，提高材料的强度和硬度。
而缓慢冷却则可使晶粒长大，提高材料的韧性和耐腐蚀性。
3. 保温时间：保温时间是指材料在高温下保持一定时间以进行晶粒的再结晶和再析出的过程。
适当的保温时间可以使材料的晶粒得到细化，提高其力学性能和导电性能。
二、对铜合金的影响1. 提高硬度和强度：通过热处理，铜合金可以获得更高的硬度和强度。
例如，通过固溶处理和时效处理，铜合金可以形成均匀的固溶体和细小的析出相，从而提高硬度和强度。
2. 改善导电性能：铜是一种优良的导电材料，但其合金中的其他元素和晶界对导电性能会产生影响。
热处理可以降低杂质和晶界的含量，提高铜合金的导电性能。
3. 提高耐腐蚀性：铜合金经过热处理后，可以形成致密的晶界，减少缺陷和杂质的存在，从而提高其耐腐蚀性。
热处理还可以使铜合金中的气体和不溶性物质析出，进一步提高其耐腐蚀性能。
4. 改善加工性能：热处理可以改善铜合金的加工性能，使其更易于变形加工和机械加工。
例如，通过再结晶退火可以使铜合金恢复其塑性，降低材料的硬度，提高其可塑性和延展性。
三、应用领域1. 电器电子领域：铜合金在电器电子领域有着广泛的应用。
通过热处理，铜合金可以获得更好的导电性能和机械性能，用于制造电线、电缆、电子元件等。
2. 机械制造领域：热处理可以提高铜合金的硬度、强度和耐腐蚀性，适用于制造机械零件、汽车零部件等。
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热处理对锻造铅黄铜组织和性能的影响刘志学;党龙;程巨强【摘要】研究了退火温度对锻造铅黄铜组织和力学性能的影响．对铸造成型的商用铅黄铜进行720℃、60％变形量的锻造镦粗加工后，采用500～700℃不同温度的热处理工艺处理．结果表明：铅黄铜的铸态组织为粗大的树枝晶，锻造后的晶粒被拉长，与铸态的硬度值相比，锻造后的硬度明显增加，产生明显的加工硬化现象；锻造铅黄铜经过热处理后，细长的晶粒明显变短，随着退火温度的升高，晶粒逐渐细小、均匀化，并且发生再结晶，拉长的晶粒逐渐变为等轴晶．620℃、640℃退火后，铅黄铜的组织基本转变为细小、均匀的等轴晶，退火温度超过640℃时，随着温度的升高，晶粒长大．不同温度退火处理后，随着退火温度的升高，硬度逐渐降低，620℃退火后硬度趋于稳定，加工硬化消除．铅黄铜经720℃、60％变形锻造后，合适的退火温度为620～640℃．%Effect of forging and heat treatment on microstructure and property of lead brass is studied . Heat treatment in 500~700 ℃ temperature is used for casting lead b rass after forging in 720 ℃ ,60%deformation .The results show that ,the cast microstructure is coarse dendrite .The grains are elongated afterforging .Compared with the casting ,the hardness is increased and work hardening is produced significantly after forging .Slender grains are shorter after heat treatment and grains change short with the increase of annealing temperature ,and starte the recrystallization .When the temperature reaches from 620 ℃ to 640 ℃ ,the equiaxcrystal almost comes into being short and homogeneous .When the temperature is more than 640 ℃ ,the grain increases rapidly with the increase of temperatureAfter heat treatment ,hardness decreases with the increase of annealing temperature . After forging 60%deformation ,the suitable annealing temperature of lead brass is from 620 ℃ to 640 ℃ .【期刊名称】《西安工业大学学报》【年(卷),期】2013(000)010【总页数】4页(P832-835)【关键词】铅黄铜;锻造;退火温度;显微组织;力学性能【作者】刘志学;党龙;程巨强【作者单位】西安工业大学陕西光电功能材料与器件重点实验室，西安710021;西安工业大学陕西光电功能材料与器件重点实验室，西安710021;西安工业大学陕西光电功能材料与器件重点实验室，西安710021【正文语种】中文【中图分类】TG146.11铅黄铜是现代工业生产中的一种极为重要的、应用较多的复杂黄铜，其中以HPb59-1铅黄铜的应用最为广泛，其具有优良的铸造性能、切削加工性能、耐磨性能和焊接性能，且对一般腐蚀有良好的稳定性，能承受冷热加工，具有良好的导电、导热性和高强度等特点，广泛应用于机械、电子、五金、建筑、通讯、卫浴洁具等行业，在机械工程中热锻阀门坯料是其主要应用方向之一［1－2］.铸造铅黄铜结晶温度范围较窄，具有良好的铸造性能，其凝固过程容易形成组织粗大的树枝晶，铸态疏松和偏析等铸造缺陷，使用过程会导致部分承受压力的铸件产生渗漏，影响其使用性能.通过锻造加工可以消除铸造缺陷和优化微观组织结构，使材料力学性能和使用性能得到较大的改善，铅黄铜能进行锻造加工，和其他材料一样在锻造后零件易发生开裂现象［3－6］，故锻造后需配合合理的热处理工艺来改善组织和挖掘材料的潜能［7］，文中主要研究了HPb59－1铅黄铜锻造形变后不同的热处理工艺对铅黄铜组织和性能的影响，为铅黄铜锻造后热处理工艺的选择提供实验数据.1 实验材料与方法试验材料为商用铅黄铜锭，主要化学成分为36.5%Zn－1.5%Pb－0.5Al－0.14Fe，其余为 Cu.实验材料的熔炼采用井式电阻炉，配料后，为防止和减少锌元素的氧化烧损采用木炭屑进行覆盖保护，当铅黄铜合金液温度达到1 030℃时，对铜溶液进行硼变质处理、搅拌使之均匀化，静置保温10min后，控制温度在1 010℃浇注，铸型为∅15mm的金属型，金属型预热温度为350℃.浇注后获得试验用铸态棒料.锻造试样取此浇注的铸造棒料，加工成长度为∅15×40mm的试样.进行锻造镦粗加工，锻造温度为720℃，锻造变形量为60%.锻造后的试样分别在500℃，520℃，540℃，560℃，580 ℃ ，600 ℃，620 ℃，640 ℃，660 ℃，700 ℃再进行退火热处理，热处理保温时间为0.5h，冷却方式为空冷.试样的组织观察用NEOPHOT－30型光学金相显微镜，腐蚀液为5g FeCl3＋10mL HCl＋100mLH2O.用布氏硬度仪测定铸造和锻造及不同热处理后试样的硬度.2 实验结果及分析2.1 锻造后HPb59－1铅黄铜的组织和力学性能图1是铅黄铜的铸态组织.根据Cu－Zn二元相图和试验材料的化学成分，铅黄铜凝固后的组织为α＋β＋Pb，铅以游离态存在于α相和β相中［8］，由于试样是在金属铸型中凝固成型，具有较快的凝固冷却速度，铸态从液相中析出的α相呈发达柱状晶，然后固相α也在较快的冷却速度下发生包晶反应生成β相，形成的α相和β相组织较粗.测得铸态铅黄铜的硬度为70HB，表明实验材料的铸态硬度较低.图1 铸态铅黄铜试样的组织Fig.1 The microstructure of casting lead brass图2 是在720℃、60%的变形量下锻造后未热处理铅黄铜的组织.经锻造后，铸态粗大的树枝状晶粒被挤压、拉长，呈长条状，形成纤维状分布，实验材料的显微组织具有明显的方向性.测得锻造后试样的硬度为124HB，说明锻造加工铅黄铜具有较强的加工硬化特性.2.2 热处理对锻造铅黄铜组织的影响图3是不同温度退火处理铅黄铜试样的组织，与图2中锻造后未进行热处理的组织比较可看出，经不同温度退火处理后，实验材料组织有不同程度的细化，组织中的α相由细长的条状转变为较短的板条和球状，流线逐渐消失.当退火温度低于640℃时，组织随着退火温度的升高，锻造被拉长的连续流线组织逐渐变为不连续，组织逐渐变短、变细小，有粒状化的趋势，在640℃退火后，组织由细小、均匀的等轴晶组成.退火温度超过640℃时，升高退火温度，组织变为等轴状，700℃退火小的等轴晶合并长大，铅黄铜组织又逐渐粗化.综上，锻造后试验材料合适的退火温度为620～640℃.图2 锻造后未热处理铅黄铜的显微组织Fig.2 The microstructure of forging brass without heat treatment材料组织形貌的变化与锻造后不同温度的退火和锻造后组织发生再结晶有关.由Cu －Zn二元合金相图可知，实验材料室温组织为α＋β＋Pb，铅以游离态存在于α相和β相中，富铜相α相为面心立方结构，具有良好的塑性，低温下的β相为有序固溶体，结构为体心立方结构，性质硬脆，不利于材料的塑性变形加工，当温度超过450～470℃时，β相发生同素异构转变，由有序的β相转变为无序的β相，无序的β相具有较好的塑性，因此，α＋β两相黄铜应在热态下进行塑性变形加工.实验材料在锻造加工过程中，晶粒被挤压、拉长为长条状，形成纤维状组织，其塑性变形主要是晶界滑移、晶内协调变形的过程，变形量越大，位错密度和内部储存能也越大.由于形变使晶粒内部存在形变储存能，使系统处于不稳定的高能状态，因此在变形后的退火过程中，以变形储存能为驱动力，通过热活化过程再结晶成核和长大而再生成新的晶粒组织.2.3 热处理对锻造铅黄铜硬度的影响图4为锻造后不同热处理温度对试样硬度的变化曲线.由图4可看出，锻造后未热处理试验材料的硬度最高，锻造后随热处理退火温度的升高，试验材料的硬度呈下降的趋势.这是由于锻造加工使铅黄铜产生了大量的位错，位错相互交割，形成割阶，引起位错缠结，阻碍了位错的继续运动，难以再产生塑性变形，因此铅黄铜的塑性降低，强度和硬度升高，即产生了明显的加工硬化现象；铅黄铜经不同温度退火处理，发生了回复和再结晶，使拉长的晶粒趋于等轴晶化，消除了锻造时产生的加工硬化，硬度降低.退火温度越高，试样的硬度越低，退火温度高于620℃，试验材料的硬度趋于稳定，而锻造后不同热处理试验材料的硬度均高于铸态铅黄铜的硬度，是由于铅黄铜的铸造组织经过锻造方法热加工变形后，材料发生变形和再结晶，使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织，从而细化了铅黄铜的组织，使得硬度提高.图3 不同退火温度下铅黄铜试样的显微组织Fig.3 The microstructure of lead brass samples annealed at different temperature3 结论图4 锻造后试样硬度随退火温度的变化曲线Fig.4 Variation of hardness with annealing temperature after forging1）锻造后铅黄铜具有较大的加工硬化效果，硬度可达到124HB，锻造后的试样随着退火温度的升高，硬度呈现降低的趋势，620℃后退火后实验材料的硬度值趋于稳定.2）锻造后铅黄铅的退火温度低于640℃时，随着退火温度的升高，锻造铅黄铜形成的纤维组织逐渐消失，拉长的晶粒逐渐变短、组织细化；退火温度超过640℃时，铅黄铜的组织又逐渐粗化，组织变为尺寸较大的等轴晶.3）铅黄铜在720℃、变形量为60%的锻造加工后，合适的退火温度为620～640℃.【相关文献】［1］余龙，陆明，刘鹏，等.HPb59－1黄铜阀体铸造工艺试验研究［J］.铸造技术，2009，30（11）：1385.YU Long，LU Ming，LIU Peng，et al.Experimental Research of Casting Technology for HPb59－1Brass Valve［J］.Foundry Technology，2009，30（11）：1385.（in Chinese）［2］张少伍，钱金明，王泾文，等.HPb59－1铅黄铜阀体冲压缺陷分析与检测［J］.特种铸造及有色合金，2013，33（1）：94.ZHANG Shao－wu，QIAN Jin－ming，WANG Jingwen，et al.Analysis and Detection of Stamping Defects in HPb59－1Lead－Brass Valve Body ［J］.Special Casting ＆ Nonferrous Alloys，2013，33（1）：94.（in Chinese）［3］张鸣，伍超群，李扬.铅黄铜阀体开裂原因分析［J］.材料研究与应用，2009，3（3）：200.ZHANG Ming，WU Chao－qun，LI Yang.The Fracture Analysis on Lead Brass Valve ［J］.Materials Research and Application，2009，3（3）：200.（in Chinese）［4］张皓.HPb59－1铅黄铜热轧裂边的分析及控制［J］.甘肃冶金，2003，25（4）：18.ZHANG Hao.Analysis and Control of Lead Brass HPb59－1Rolled Edge Crack［J］.Gansu Metallurgy，2003，25（4）：18.（in Chinese）［5］ KCHAOU M，ELLEUCH R，DESPLANQUES Y，et al.Failure Mechanisms of H13Die on Relation to the Forging Process－A Case Study of Brass Gas Valves［J］.Engineering Failure Analysis，2010，17（2）：403.［6］亢若谷，计汉容.铜及铜合金中铅的形态与热加工［J］.云南冶金，2004，33（5）：24.KANG Ruo－gu，JI Han－rong.The Form of Lead in Copper and Its Alloys and Thermal Processing［J］.Yunnan Metallurgy，2004，33（5）：24.（in Chinese）［7］曾秋莲，章爱生，魏秀琴，等.微量稀土和硼在铜及其合金中的作用［J］.特种铸造及有色合金，2002（3）：55.ZENG Qiu－lian，ZHANG Ai－sheng，WEI Xiu－qin，et al.Effects ofTrace RE and B on Copper and Its Alloy［J］.Special Casting and Nonferrous Alloys，2002（3）：55.（in Chinese）［8］曹瑜强.Fe、Ni等高熔点元素在铸造黄铜中的应用［J］.铸造技术，2004（7）：562.CAO Yu－qiang.Application of High Melting Point Fe，Ni on Casting Brass［J］.Foundry Technology，2004（7）：562 .（in Chinese）。