無鉛易切削硒鉍黃銅的研究

楊斌１，２，張麗娜２，劉柏雄２，熊仕顯２

（１．北京科技大學材料學院，北京１０００８３；２．江西理工大學材料與化學工程學院，江西贛州３４１０００）摘要：介紹了無鉛易切削硒鉍黃銅的制備工藝，於中頻感應★爐中制備了無鉛易切削硒鉍黃銅鑄錠，並對其組織和力學性能以及抗腐蝕№性進行♂了測定。結果表明，鉍以銅鉍中間合金形式在１２００℃加入時，鉍均勻分布在銅合金→中。該工藝制備的無鉛易切削硒鉍黃銅具有較ＨＰｂ５９－１好的力學性能、機加工性能和抗脫鋅腐蝕性】能。通過物相與組織々形貌分析，解釋了鉍改善銅合金切削性能的機理。

關鍵詞：無鉛；易切削；黃銅；鉍；硒

中圖分類號：ＴＧ１４６．１＋１文獻♀標識碼：Ａ文章編號：１００１－３８１４（２００７）０１－００１１－０３

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＬｅａｄ－Ｆｒｅｅ＆ＦｒｅｅＣｕｔｔｉｎｇＳｅ－ＢｉＢｒａｓｓ

ＹＡＮＧＢＩＮ１，２，ＺＨＡＮＧＬｉ－ｎａ２，ＬＩＵＢａｉ－ｘｉｏｎｇ２，ＸＩＯＮＧＳｈｉ－ｘｉａｎ２

（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ；

２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇａｎｚｈｏｕ３４１０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｔｏｐｒｅｐａｒｅｌｅａｄ－ｆｒｅｅａｎｄｆｒｅｅｃｕｔｔｉｎｇＳｅ－Ｂｉｂｒａｓｓｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｃａｓｔｉｎｇｉｎｇｏｔｓｏｆｔｈｅｌｅａｄ－ｆｒｅｅａｎｄｆｒｅｅｃｕｔｔｉｎｇＳｅ－Ｂｉｂｒａｓｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｉｎａｍｅｄｉｕｍｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｎｄｕｔｉｏｎｆｕｒｎａｃｅ．Ｔｈｅｉｒｍｉｃｒｏｓｔｒｕｔｕｒｅ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｗｅｒｅｍｅｎｓｕｒａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ｗｈｅｎｔｈｅＢｉｉｓａｄｄｅｄｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆＣｕ－Ｂｉｍａｓｔｅｒａｌｌｏｙａｔ１２００℃，Ｂｉｉｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｉｎｔｈｅｃｏｐｐｅｒａｌｌｏｙｕｎｉｆｏｒｍｌｙ．Ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｍａｃｈｉｎａｂｉｌｉｔｙａｎｄｄｅｚｉｎｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅａｌｌｏｙａｒｅｂｅｔｔｅｒｔｈａｎＨＰｂ５９－１ａｌｌｏｙ．ＴｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｔｈａｔＢｉｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏｐｐｅｒａｌｌｏｙｓｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｂｙＳＥＭａｎｄＸＲＤａｎａｌｙｓｉｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｅａｄ－ｆｒｅｅ；ｆｒｅｅｃｕｔｔｉｎｇ；ｂｒａｓｓ；ｂｉｓｍｕｔｈ；ｓｅｌｅｎｉｕｍ

鉛黃銅具有優良的Ψ冷熱加工性能、極好的□切削性能和自潤滑等特點，能滿足各種形狀零部件的機加工，因此含鉛黃銅被世界公認為ㄨ重要的基礎材料而廣泛應用到民用供∮水系統的鑄件及配件、電子、汽車及機械制造等№領域［１～３］。但就不用担心環境汙染而言，鉛汙染是影響人↓體和環境的重要汙染源之一［４～６］。當鉛加熱这是有关于自身存活与否到４００￣４５０℃時，即有一』定數量的鉛蒸氣逸出。由於高溫時鉛及其化合物的揮發量較大，鉛蒸⌒　氣可形成高分散度的氣溶膠狀態而汙居住层次还是比较上档次染環境，從而危害人類［７，８］。

在一定範圍▽內，硒、鉍元素是對人體無害甚至有益的元素［９～１１］。本研究旨在利≡用硒、鉍與刚才听说楼下有动静派了几个人前去查看下鉛一樣幾乎不溶於銅而在晶界（或相界）上析出的性質［１２，１３］，用硒、鉍代替鉛◥黃銅中的鉛，達▂到易切削目的。１試驗材料及方法

本試驗采用的原料有：電解銅、Ｃｕ－Ｂｉ中間合金、Ｃｕ－Ｓｅ中間合金、工業純鋅、磷銅中間合金∩。將電解銅裝也就是帝豪娱乐会所入石墨坩堝中，於中頻爐中加熱，待銅地上留下了两道四五厘米深一米多长熔化後用石墨鱗片與木炭覆蓋，升溫至１２００℃後，加入一定量的鋅、Ｃｕ－Ｂｉ中間合金、Ｃｕ－Ｓｅ中間合金與少量的磷銅中間合金，用石墨棒攪拌均勻後扒渣，澆註成!２４ｍｍ×５０ｍｍ、!８０ｍｍ×１８５ｍｍ鑄錠。合金︻的化學成分（質量分數，％）為：６０．０Ｃｕ，０．８Ｂｉ，０．２Ｓｅ，余為Ｚｎ。

!２４ｍｍ×５０ｍｍ鑄錠經線切割機切割、砂紙打磨、絨布√拋光後，用ＭＩＮＩＦＬＥＸ日本產Ｘ射線衍射儀分析物相。然後用３％ＦｅＣｌ３溶液腐蝕，用ＰＨＩＬＩＰＳ－ＸＬ３０型掃描電鏡與能譜分析儀對組●織進行分析。

用３００ｔ立式第192 你和他擠壓機將!８０ｍｍ×１８５ｍｍ鑄錠擠壓成!１６ｍｍ圓棒，再用拉床拉制ξ成!１３．９ｍｍ圓棒，然後用ＷＤＷ３２００型電子拉伸機進行拉伸試驗，測其抗拉強度與伸長率；用ＨＢＥ３０００布氏硬度計測量硬度。

將總加工率相同的無鉛易切削硒鉍黃銅

收稿日期：２００６－１１－０２

作者簡介：楊斌（１９６５－），男，江西◥贛州人，教授，在讀博士，主要從事有色金屬新材料知道在城市里容易被围追堵截開發；電話：０７９７－８３１２０１５；

Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｇｂｉｎ６５＠１２６．ｃｏｍ