易切削硫铜和碲铜棒材工艺试制及组织与性能
SPS工艺参数对Cu-Cr-Nb合金性能和组织的影响
择烧结温度为 700 ℃ 。 由于在之前的实验中得到烧结温度不宜
超过 1000 ℃ , 且烧结压力为 30 MPa 性能最佳, 综合实验可行
性, 本实验在 烧 结 压 力 为 30 MPa, 烧 结 温 度 分 别 为 800 ℃ 、
文献标志码: A
文章编号: 1001-9677(2021)017-0054-05
Effect of SPS Process Parameters on Properties and Microstructure
of Cu -Cr -Nb Alloy ∗
WU Zheng -peng, CHEN Xiao -hong, HE Dai -hua
度下降, 因此, 在粉末烧结过程中找到一个合适的升温速率,
对获得高性能的制品至关重要。 本文重点研究 SPS 烧结 Cu-CrNb 合金过程中升温速率和保温时间对 Cu-Cr-Nb 合金性能和组
织的影响。
1 实 验
1. 1 合金粉末的制备
采用雾化制粉得到 Cu-8at% Cr-4at% Nb 粉末。 合金粉末的
为 10 min、 升温速率为 100 ℃ / min 下, 合金的相对致密度分别达到 98. 98% 、 99. 09% 、 99. 02% , 接近理论致密度。 合金电导率、
硬度、 抗拉强度也优于其他工艺参数。
关键词: 放电等离子烧结; 保温时间; 升温速率; 理论致密度
中图分类号: TG146. 1
分晶粒出现异常长大的现象; 另外保温时间过长, 会导致合金
粉末过烧现象, 因此会导致 Cu-Cr-Nb 合金的致密度降低。 由
图 2( b) 可以看出, 随着升温速率的增加, 合金的致密度先增
易切削合金元素对奥氏体不锈钢机加工性能的影响
Ｎｉ、Ｍｏ等元素为主并加入微量的Ｃａ、Ｓ 锰中的溶解度达到极限时，硬度达到２９０
及Ｃｕ元素研制成功的易切削奥氏体不锈 Ｄｐｈ。此后，由于形成的尖晶石硫化锰和
慧～ 葬 蒋一 雾 钢。最佳化学成分范围见表１。
硫化铬的数量增加，硬度继续增加。此
表１切削不锈钢易切削不锈钢化学成分
外，通过检查各种锰和硫 比钢片的横截面，发现第
四、结束语 钢中的硫化物伴随着钢中锰与硫含量
善加工表面的光洁度。但是，添加硒的钢 比例的不同而在切削加工中的作用不同，
的价格比硫化钢的价格高
通过对元素比例的分析，可以使加工性得
三、易切削合金元素对奥氏体不锈 钢机加工性能的影响
切割试验采用４１６种工业用钢（棒
到改善，其中硫化锰对改善可加工性的效 果最显著。
性能得到显着改善。然而，硫化也有一些
形成连续的条带（平行于前刀面和切削方
负面影响。向），并且在金属一化物界面（成为硒：硒是不锈钢中常用的易切添加元 一个简单的剪切区域）减少了切削力并延
素。硒在提高切削性能方面与硫的效果相 长了刀具寿命。
同，但与硫不相同：硒可使钢中的硫化物 球化。显着提高钢的横向韧性．并显着改
一、奥氏体不锈钢的切销加工性 像任何其他商品一样。机械产品始终 以合理的价格赢得大多数用户的青睐。任 何机械产品的价格主要由原材料成本，加 －ｒ－带Ｔｊ造成本和安装调试费用组成。其中， 加工和制造成本占每个产品的很大比例， 部分零件的加工制造成本甚至远远超过原 材料成本。从这个角度来看。降低制造成 本是获得便宜产品的关键之一。然而， 在易切削不锈钢出现之前，为了获得良 好的加工性能，人们通常只能采取以下 改进措施：采用合理的加工工艺（即选 择合适的切割角度．加工速度，进刀量）： 选择合适的加工工具（高速钢，合金钢 等），对材料进行适当的热处理（如软 化和退火）。 已经发现。酸加工工艺生产的钢在 加工性方面优于其他铁合金。后来也发 现，即使在生产好的炼钢工艺之后，酸 转炉钢仍然具有机械加工性的优点。据 分析，这应该归因于酸性转化器不能去 除硫和磷的事实。硫化物的存在是加工 性良好的原因。此后，硫作为特殊添加 元素添加到钢中，进一步证实了硫化物 对改善机加工性的良好效果。同时，对 低熔点金属（铅，钙。铟、铋等）和非 金属硫族元素（硫，硒，碲，磷，氧） 等各种元素进行了广泛的研究。在碳钢， 合金钢。不锈钢，电磁铁等合金领域， 大量的易切削钢已经成功开发并广泛使 用，取得了显着的经济效益。目前的研 究仍在深入．应用范围不断扩大。 例如，奥氏体不锈钢是可加工的，但 是难以除去长卷曲中生长出坚韧的类似切 屑的碎片。这也限制了切割速度和处理效 率，并且使切割自动化变得更加困难。制 造廉价零件的经济需求推动了易切削材料 的发展。易切削钢的出现可以追溯到酸转
国家标准《热模锻用铜合金棒》-(送审稿)编制说明
《热模锻用铜合金棒》编制说明（送审稿）一、任务来源根据国标委综合【2016】80号，国家标准《热模锻用铜合金棒》（计划编号20161865-T-610）制定，由宁波长振铜业有限公司、浙江冶金研究院有限公司、绍兴市质量技术监督检测院负责起草，并要求2018年9月全面完成标准制定工作。
二、工作简况2.1立项目的和意义热模锻用铜合金棒，是指所述的棒材需经过切断、加热到一定的超过再结晶温度后，在一个封闭的压模内加压锻造成产品。
近年来随着国内加工制造业的快速发展，制造领域所涉及的模锻用铜合金涉及许多行业和领域，主要用于制冷配件、消防配件、气体阀门、汽车配件、水暖配件、卫浴洁具等，其用量每年约200多万吨。
由于国内锻造制造业的快速发展，部分制造商已经发展为全球供应商，需求市场的倒逼，国内在模锻用合金棒材的生产、使用方面进行了大量的技术创新，模锻生产模式正在由人工密集型向自动化机器人转换，要求材料利用率提高，模锻坯飞边小，后续加工尽可能少地去除材料或不再加工。
对材料的要求已经提高到新的高度，模锻用铜合金棒已发展为高精密铜棒。
目前现有的国家标准GB/T 4423-2007《铜及铜合金拉制棒》、GB/T 26306-2010 《易切削黄铜棒标准》，是通用标准，不能有效覆盖该类合金棒的技术要求，未涉及挤制棒和连铸棒， YS/T 649-2007《铜及铜合金挤制棒》，不能够有效地覆盖该类合金棒的技术要求， YS/T 583-2006《热锻水暖管件用黄铜棒》，仅涉及到水暖管件，合金类别有局限性，也仅涉及拉制棒。
YS/T 759-2011《铜及铜合金铸棒》，合金牌号不能覆盖该类合金棒的市场需求，技术要求也不能覆盖该类合金棒的技术要求。
ASTM 锻造用棒材标准B124和锻件标准B283，欧盟的锻造棒和锻件标准，分别是EN 12165和EN 12420，中国标准GB/T 20078-2006是锻件标准，等同采用了欧盟标准EN 12420，但尚未建立对应的锻造用棒材标准。
易切削钢性能改善的机理及对策
2013-08-20 09:23:00易切削钢是向钢中加入硫、铅、钙等元素以提高其切削性能的钢。
根据统计数据，日本2009年度在特殊钢热轧材中的易切钢产量约为66万t，占该类钢材总量的4.2%。
在JIS G 4804中已将S易切钢和S复合易切钢进行了标准化；并且，在日本汽车技术会规范JASO M103（汽车结构用钢钢材）中，对钢的成分又进行了追加或变更，对加S（S0-S2）、加Pb(L1-L2)、加Ca(U)进行了标准化。
另外，即使是不锈钢，在JIS G 4303等标准中也将通过S、Pb的加入提高了切削性能的钢种进行了标准化。
将易切钢中易切元素的种类和切削性改善机理及效果归纳如原创表1。
切削性能的改善机理有：利用Pb、Bi等低熔点物质的熔融脆化作用；利用Ca系氧化物的工具表面保护作用；利用S化物的应力集中作用等。
这些易切元素能改善钢的切削性能，但又往往会降低钢的力学性能和疲劳强度。
以下概要介绍代表性易切钢的切削性能改善机理、损坏实例及对策。
1 S易切钢的损坏实例及对策1.1 S易切钢的切削性改善机理S易切钢中的S和Mn结合而形成MnS，此夹杂物在切削加工高速变形时作为缺口而起作用，利用应力集中使切屑断开，从而改善了钢材的切削性能。
1.2 S易切钢的损坏机理1）热锻裂纹S易切钢中的MnS因热轧和冷轧而变形，作为细的延伸夹杂物而存在。
因此，较之基础钢，在热锻中与锻造塑性流动成直角方向的延性变低了，即在锻造时往往会沿着钢材流动方向产生裂纹。
2）冷锻裂纹由于S易切钢上分布着沿轧制方向延伸的MnS，故垂直于轧制方向的延伸率、断面收缩率、冲击值的劣化大，呈现出明显的各向异性。
因此，使材料在不同方向的延伸差异大，故冷锻时往往会产生裂纹。
原创图1是将机械结构用碳钢和S易切钢作为供试验材进行冷镦（锻造）试验的结果：伴随S含量的升高，在少的变形量下就会发生裂纹，表明钢的冷成形性随S含量的增加而下降。
因此，在对钢实施冷加工时，有必要进行考虑了材料各向异性的加工方案的研究。
含Bi易切削变形Zn-Al合金显微组织与性能
含Bi易切削变形Zn-Al合金显微组织与性能林高用;孙和平;曾菊花;王莉【摘要】采用力学性能测试、光学显微镜、扫描电镜和能谱分析技术、切削性能测试、电镀试验对自行配制的含Bi易切削变形Zn-Al合金铸态、挤压态的组织与性能进行研究.研究结果表明:低熔点的Bi相在Zn-Al合金中以针状弥散分布,改善Zn-Al合金的切削性能；Bi含量超过0.5％(质量分数)时,Bi对Zn-Al易切削变形合金电镀性能产生不良影响；自行配制的Zn-10％Al-0.3％Bi-X合金,切削性能良好,抗拉强度达到351 MPa,伸长率为18％,电镀不易起泡,表现出较好的综合性能,可作为部分铜合金替代材料,用于轴承、连接件、五金、家电等结构件.%The microstructure and properties of self-developed free-cutting deformation Zn-Al alloys containing Bi in the cast and extruded conditions were investigated by mechanical tests, optical microscopy, scanning electron microscopy, energy spectrum analysis, machinability tests and plating performance tests. The results show that the machinability of the Zn-Al alloy can be improved by needle dispersion distributed low-melting Bi phase. The plating performance of free-cutting deformation Zn-Al alloys gets worse when the content of Bi is more than 0.5% (mass fraction). This self-developed Zn-10%Al-0.3%Bi-X alloy has excellent comprehensive properties, such as free-cutting without blistering when electroplated, tensile strength and elongation reaches 351 Mpa and 18% respectively. So it can be used to replace some copper alloys as bearing, handware, household appliance and other structural parts.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(042)011【总页数】7页(P3296-3302)【关键词】变形锌合金;Bi;显微组织;切削性能【作者】林高用;孙和平;曾菊花;王莉【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TG146.1+3在有色金属中锌的矿物储量、产量和用量仅次于铝和铜，居第3位[1−2]。
冷轧变形量和退火工艺对高强高弹C5240组织和性能的影响
冶金冶炼M etallurgical smelting1 引言C5240锡磷青铜（Sn含量大约9%~11%）具有较高的强度和良好的弹性、优良的加工性能，可用于弹性接插件、各种端子、弹簧、引线框架和开关等电连接器件[1,2]。
C5240合金相对于C5191和C5210，其含锡量更高，合金的强度和弹性显著提高。
由于该合金结晶温度范围宽，低熔点的Sn 和P扩散速度慢，在合金凝固时易出现严重的反偏析[3，4],一般认为，反偏析区域主要由粗大的（α+Cu31Sn8相）共析体和少量的Cu3P相构成[5]。
对于C5240这一类锡磷青铜，市场上一般对轧制带材需要量较多，轧制过程中，带坯的累积残余应力达到材料的断裂强度时，作为裂纹源的组织缺陷变大而导致报废。
为了扩大C5240带材的应用，故研究冷轧变形量和退火工艺对C5240合金的组织和性能的影响具有重要意义。
2 实验方法实验材料选用质量分数为99.99%的电解铜板、Cu-14P和纯锡锭。
使用10公斤真空感应炉熔铸，并采用水冷模具浇铸。
使用Spectro火花直读光谱仪MAX x LMF16分析合金成分，结果如表1所示，可见铸坯内部不同部位的化学成分较为均匀，平均Sn和P含量分别为9.717%和0.160%。
采用15200带材棒材一体型轧机进行冷轧变形。
采用光学显微镜(型号为DMI5000M)和配备能谱仪（EDS，X-Max20）的扫描电镜（SEM，EVO18）进行微观组织分冷轧变形量和退火工艺对高强高弹C5240组织和性能的影响余辉辉1,2，曾延琦1,2，孙云龙3，胡强1,2，邹晋1,2，刘琦1,2，王超敏1,2（１． 江西省科学院应用物理研究所，江西 南昌，３３００９６；２． 江西省铜钨新材料重点实验室，江西 南昌，３３００９６；３．江西铜业技术研究院有限公司，江西 南昌，３３００９６）摘 要：本文研究了冷轧变形量和退火工艺对高强高弹Ｃ５２４０组织和性能的影响，结果发现：采用真空熔铸＋水冷模具浇铸可获得含大量等轴晶的Ｃ５２４０铸坯，且有尺寸较大的生长孪晶，６５０℃保温９ｈ为合适的均匀化退火工艺。
铜的的分类-特性-和一般用途
一、常见分类：黄铜是由铜和锌所组成的合金白铜是铜和镍的合金青铜是铜和除了锌和镍以外的元素形成的合金，主要有锡青铜，铝青铜等紫铜是铜含量很高的铜，其它杂质总含量在1％以下。
1、紫铜：红铜即纯铜，又名紫铜，纯铜密度为8.96，熔点为1083℃。
具有很好的导电性和导热性，塑性极好，易于热压和冷压力加工，大量用于制造电线、电缆、电刷、电火花专用电蚀铜等要求导电性良好的产品。
因呈紫红色而得名。
它不一定是纯铜，有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能,因此也归入铜合金。
中国紫铜加工材按成分可分为：普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜（TU1、TU2和高纯、真空无氧铜）、脱氧铜（TUP、TUMn）、添加少量合金元素的特种铜（砷铜、碲铜、银铜）四类。
紫铜的电导率和热导率仅次于银，广泛用于制作导电、导热器材。
紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）、碱、盐溶液及多种有机酸（醋酸、柠檬酸）中，有良好的耐蚀性，用于化学工业。
另外，紫铜有良好的焊接性，可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。
20世纪70年代，紫铜的产量超过了其他各类铜合金的总产量。
紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。
其中钛、磷、铁、硅等显着降低电导率,而镉、锌等则影响很小。
氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大，但能降低加工塑性。
普通紫铜在含氢或一氧化碳的还原性气氛中加热时，氢或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜(Cu2O)作用，产生高压水蒸气或二氧化碳气体，可使铜破裂。
这种现象常称为铜的"氢病"。
氧对铜的焊接性有害。
铋或铅与铜生成低熔点共晶，使铜产生热脆；而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时，又使铜产生冷脆。
磷能显着降低铜的导电性,但可提高铜液的流动性,改善焊接性。
适量的铅、碲、硫等能改善可切削性。
2、黄铜以锌作主要添加元素的铜合金，具有美观的黄色，统称黄铜。
铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。
硅对易切削Bi黄铜组织及性能影响的研究
响 ， 用 ＨＹ一 ０ ０型 电子拉 伸 试验机 测试 各试 样 的力 学性 能 ， 用 Ｃ １６卧式普 通机床 检 测合金 切 采 １８ 使 ６３
削性 能． 结果 表 明 ： 的加入 使铋 黄铜 中的 １ 比例 增加 ， 相 比例 减 少 ； 黄 铜 的伸 长 率 、 面收 缩 硅 ３相 铋 断
Ｌ１ Ｂａ －ｘ ｏ Ｕ ｉ ｉ ｎｇ ・
（． ｎｉｅｒ ｇＲｅｅｒｈＩｓ ｔｔ，ｉｎｘ ｎｖｒｉ ｆ ｃｅｃ ｎ ｅｈ ｏｏｙ Ｇ ｎｈｕ３ １０ ， ｈｎ ；． ｎ ｎｅｉｇＲ ｓａｃ ｅ ｔｒ ｆＨｇ — １ Ｅ ｇｎｅｉ ｓａｃ ｔｕｅ Ｊ ｇｉ ｉｅｓｙｏ ｉｎｅａｄＴ ｃ ｎｌ ， ａ ｚｏ ４ ００ Ｃ ｉａ Ｅ ｇ ｅｒ ｅｅｒｈＣ ｎｅ ｉｈ ｎ ｎｉ ａ Ｕ ｔ Ｓ ｇ ２ ｉ ｎ ｏ
第 ２卷 第 １期
２ ０ １１年 ２月
有 色金 属 科 学与 工程
Ｎｏ ｆ ｒｏ ｓ Ｍｅ ａｓ ｎｅｒｕ ｔｌ Ｓｃｅ ｃ ａ ｄ ｉ ｎ ｅ ｎ Ｅｎｇｎ ｅ ｎ ｉｅ ｒ ｇ ｉ
Ｖｏ ． Ｎｏ １ １ ２， ． Ｆｅ ２０ ｌ ｂ． ｌ
文 章编号 ： ６ ４ ９ ６ （０ １０ － ０ ５ ０ １７— ６９ ２ １） １０ ３－４
ｅｆ ｉ ｃ ｅｅ ｐ ｅ ｔ ｎ ｐ ｌ ａ ｏ ｅｈ ｏｏ ｆ ｕ ｇｔｎＲ ｓｕｃｓＪａｇｉ ｎｖｒｉ ｆ ｃ ｎｅａｄＴ ｃ ｎｌｇ， ｎｈ ｕ３ １０ ， ｈｎ ） ｆｃｅ ｙＤ ｖｌ ｍ ｎ ｄＡ ｐｉ ｔ ｎＴ ｃｎｌｇ ｏ ｎ ｓ ｅｏｒｅ，ｉｎｘ ｉｅｓｙｏ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｙ Ｇａｚｏ ４ ０ ０ Ｃ ｉａ ｉ ｎ ｏ ａ ｃｉ ｙ Ｔ ｅ Ｕ ｔ Ｓｅ ｏ
率随 着硅 含量 的增 加 而 下 降 ， 而材料 的 抗拉 强度 随着硅 含 量 的增加 而增加 ； 黄 铜 的切 削性 能随 着 铋