鋁青銅模具材料的組織與性能優(yōu)化.pdf

1、鋁青銅具良好的鑄造性能，同時因其高強度、硬度、耐磨性能，逐步應(yīng)用于模具中。相比合金鋼模具材料，鋁青銅合金具良好的導(dǎo)熱性、且不易與黑色金屬產(chǎn)生磨損；而相比于鈹青銅，鋁青銅成本較低且無毒性，是一種非常有推廣價值的模具材料。但在承受較大載荷時其耐磨性滿足不了工程要求，模具使用壽命短，故改善鋁青銅組織與性能具重要工程意義。本文利用金相顯微鏡、硬度測試儀、XRD、SEM及電子萬能試驗機等分析測試儀器，通過研究錳含量、不同細(xì)化劑對設(shè)計合金Cu-12

2、.5Al-4Fe-1Co-0.5Ni組織與性能的影響，從而優(yōu)化合金成分和優(yōu)選細(xì)化劑。在此基礎(chǔ)上，對優(yōu)選合金進行固溶時效處理工藝研究，以提高合金的力學(xué)性能。
　　研究結(jié)果表明：合金的鑄態(tài)組織由β’相＋γ2相＋α相＋κ相組成，隨著錳元素含量的提高，合金導(dǎo)電率下降，同時抑制β相共析分解的作用增強，β’相的含量逐漸增多，α相與γ2相的含量逐漸減少，合金的硬度相應(yīng)上升?？紤]到模具材料的導(dǎo)熱要求及合金的綜合力學(xué)性能，本實驗確定2％Mn為最佳量

3、。
　　單獨添加Cu-10RE、Al-3B均能有效細(xì)化合金晶粒，提高合金的強度、硬度和塑性，但稀土對合金的性能改善明顯；而Cu-10RE、Al-3B聯(lián)合添加，合金的硬度值提升最大。
　　固溶處理使基體β’相增多，組織形貌發(fā)生改變，呈馬氏體形態(tài)；經(jīng)980℃×3h固溶處理，合金晶粒粗化，性能下降。隨著時效溫度的升高，β’相的馬氏體特征逐漸消失，κ相變?yōu)榇执蟮幕ò隊睿辖鸬挠捕认鄳?yīng)下降。本研究最佳熱處理工藝條件為950℃×3h固溶