问题 问答题

青铜(Cu-Sn)和黄铜(Cu-Zn)相图如图7-15(a),(b)所示:

①叙述Cu-10%Sn合金的不平衡冷却过程,并指出室温时的金相组织。

②比较Cu-10%Sn合金铸件和Cu-30%Zn合金铸件的铸造性能及铸造组织,说明Cu-10%Sn合金铸件中有许多分散砂眼的原因。

③ω(Sn)分别为2%,11%和15%的青铜合金,哪一种可进行压力加工哪种可利用铸造法来制造机件

答案

参考答案:

①在不平衡凝固条件下,首先将形成树枝状的α晶体;随着凝固的进行,当液体中溶质富集处达到包晶成分时,将产生包晶转变:L+α→β,从而在枝晶间形成β相;如果冷速不是特别快,可能继续冷却至586℃时发生共析反应:β→α+γ;甚至冷却至520℃时再次发生共析反应:γ→α+δ,因此铸件的最后组织将是在α的枝晶间分布着β相,或者分布着(α+γ)共析体,也可能为共析体(α+δ)。

②Cu-30%Zn合金的凝固温度范围窄,不容易产生宽的成分过冷区,即以“壳状”方式凝固,液体的流动性好,易补缩,容易获得致密的铸件,铸件组织主要为平行排列的柱状晶。

Cu-10%Zn合金具有宽的凝吼温度范围,容易形成宽的成分过冷区,即以“糊状”方式凝固,液体的流动性差,不易补缩,这是使铸件产生分散砂眼的主要原因,铸件的致密性差,铸件组织主要由树枝状柱状晶和中心等轴晶组成。

③Cu-2%Sn合金为单相α组织,塑性好,易于进行压力加工;Cu-11%Sn,Cu-15%Sn合金的铸态组织中含有硬而质脆的β,δ等中间相组织,不易塑性变形,适合用于铸造法来制造耐磨机件。

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