铬青铜是一种含有0.4%至1.1%铬的铜合金。铬青铜可以通过淬火时效或淬火冷变形时效处理来增强。在共晶温度℃时，铜中铬的最大溶解度为0.65%。随着温度的降低，固溶度急剧下降，固溶后的时效处理沉淀出Cr颗粒相。
添加铬元素一方面显著提高合金的再结晶温度和热强度；另一方面，铜的导电性略微降低。铬青铜棒经固溶处理后的电导率为45%IACS，在时效处理后可提高至80%IACS。经时效处理的软化温度为℃，是冷加工铜的两倍。
这种合金可在铸态和变形态下使用。当铬青铜中添加铝和镁作为合金元素时，可以在铜铬合金表面形成一层与基材牢固结合的薄而致密的氧化膜，提高合金的耐高温氧化性和耐热性能。合金中铝和镁的含量通常不超过0.3%。
铬青铜的中文名称为铬青铜。它具有良好的导电性和导热性能，可用于成形、焊接、切割和磨削加工。主要用于电机换向器、滑环、高温开关等部件。物理性能
(1)热性能
液相线温度：～℃；
固相线温度：～℃；
比热容：20℃时为J/(kg.℃)；
导热系数：TBOO状态下，20℃时为W/(m.℃)；THO4状态下，20℃时为W/(m.℃)。
线膨胀系数：QCr0.5合金20～℃的平均线膨胀系数α1=17.64×10-6/℃。
(2)质量特征
QCr0.5合金在20℃时的密度为kg/m3。
(3)电性能
电导率：TBOO状态（固溶状态）下，20°C时为40%IACS；THO4状态（固溶-冷变形-时效状态）下，20°C时为80%IACS。
电阻率：THO4状态（固溶-冷变形-时效状态）下，20°C时为0.μΩ·cm。
电阻温度系数：20～℃为0./℃。
化学性能
耐腐蚀性能：合金的耐腐蚀性能与纯铜相似，且电腐蚀性能优于纯铜。
耐氧化性：合金具有良好的耐高温氧化性，铬青铜的高温氧化性能如下表所示。
加工性能
(1)熔化和铸造工艺
铬青铜合金通常在中频感应电炉中熔炼。熔池用由60%至70%硼砂和30%至40%玻璃组成的溶剂覆盖。也可以用煅烧过的木炭和磷脱氧铜覆盖。铬以铜铬合金或金属铬的形式添加。半连续铸造在烟炉罩下进行，倒注温度为～℃。
(2)成形性
铬青铜合金具有良好的冷加工和热加工性能，可进行挤压、热轧、锻造（需要锻造后固溶处理）等热加工，热加工温度为～℃。处于固溶状态下，可以进行退火或适当的拉伸、冷轧、镦粗、锻压或弯曲等冷加工。
(3)焊接性能
铬青铜合金可进行焊锡、银焊和钎焊，并且容易进行气体保护电弧焊接。其散热效果利用电子良好，光束焊接效果良好。焊接和钎焊会降低热处理后材料的性能。这类焊接通常在软化状态下使用，然后进行必要的热处理。软钎焊
(4)切割和磨削性能
铬青铜合金具有良好的加工性能，适用于自由切削黄铜HPb63-%。在切割时，可以使用含有20%铅油的矿物油作为冷却润滑剂。
热加工规范
热处理温度范围：～℃；
固溶处理：～0℃，10～30分钟，水淬；
时效处理：～℃，2～4小时，自然冷却。
主要特点
铬青铜在室温和℃以下具有高强度和硬度，良好的导电性和导热性，良好的加工性能和成形性能。
主要应用
铬青铜广泛应用于电气设备的耐高温导电耐磨部件。主要应用包括：电机换向器、滑环、高温开关、焊接机电极、辊子、夹具、制动盘、盘片等需要高导热性、导电性和高热强度的双金属形式部件。
工艺条件
测试条件
熔炼设备：0.5吨中频电磁感应电炉。
原材料：99.99%纯铜、99.95%纯铬、99.98%纯钴、48%混合稀土铈。
辅助材料：10%磷铜合金、纯金属镁、电石、硼砂、木炭、碎玻璃。
工艺关键分析
1炉前和工具准备
熔炼炉为kg电感电炉。炉建好后（衬料为98%石英砂+2%硼酸），涂抹防火漆，然后彻底干燥。
熔炼工具：玻璃罩、压盖、搅拌棒等工具涂抹防火漆。与金属接触的各种熔炼工具必须涂抹并彻底干燥，倒注袋涂抹完后必须彻底干燥。
炉前检查模具：气含量检查模具（标准试样）、角度检查模具（标准试样）和基尔试样模具（标准试样）涂抹防火漆并彻底干燥。
2铸料准备
金属炉炼铜纯铜切割成mm×mm~mm的块状（取决于炉径），过大的块状容易造成脱料现象，延长熔炼时间，且容易氧化损失。
纯铬易脆，熔点较高（℃），破碎成小于10mm的颗粒状，易于快速熔化。
纯钴板熔点相对较高（℃），破碎成20mm×20mm的小块状，易于熔化。
混合稀土熔点较低，易燃烧，切割成50mm×50mm大小的块状或颗粒状。切割稀土时要间歇、缓慢切割，防止燃烧，切割后放入煤油中储存。辅助熔料的电石切割成小于10mm的颗粒状。电石易受潮，应放置在干燥环境中。湿润的电石（表面粉末）不能添加到炉中。木炭块状可破碎成约20mm的颗粒状。硼砂在℃去除结晶水后结块，结块程度控制在约50mm左右。碎玻璃的度数不超过mm。
金属炼铜过多不利于合金的熔化，有时会发生脱料现象。然而，如果金属料过小，在预热过程中容易氧化。熔化辅助料（覆盖剂）颗粒小，可以快速铺展覆盖液态金属，但颗粒过大时不利于快速覆盖液态金属。
3铸料预热和工艺设备
3.1金属铸料
纯铜在预热至～℃时可用，可以采用明火或预热炉进行预热。如果采用明火预热，时间不得超过30分钟，否则会发生氧化。纯铬颗粒在预热至～℃时，用红铜皮包裹，每包质量不得超过1.0kg。纯钴预热采用缓慢加热，最好使用电阻炉，将其预热至-℃，用红铜皮包裹，因为高温（℃以上）预热纯钴会与空气中的氧反应损失。混合稀土容易氧化燃烧，因此在红铜皮包裹后可以在火炉上预热，但要随时检查预热温度，防止过热和燃烧。
3.2辅助铸料
电石和木炭（预先干燥）无需预热。碎玻璃预热至50～℃后使用。去除结晶水的硼砂使用。气含量样品和角样品模具预热至40～60℃后使用。倒注杯预热至℃以上后再使用。
3.4熔炼
当所有准备工作完成后，将熔炉坩埚预热至℃或更高，并加入材料进行熔炼（所有铸料不能在冷态下添加）。首先将电石、木炭、碎玻璃和硼砂放置在坩埚底部（电石：木炭：碎玻璃：硼砂=40:40:15:5），厚度应覆盖超过mm的液态金属，然后加入五分之四的预热纯铜（剩余五分之一在熔炼后期调节液态金属温度时使用）快速熔化。当纯铜熔化成液态时，自然沉淀在坩埚底部，覆盖剂漂浮在液态金属上方，完全覆盖铜液。注意观察液态金属表面，当覆盖剂少于mm时，添加超过mm。此过程保持至熔炼结束。
当熔炼温度达到1～1℃时，加入三分之二的磷铜（总添加量占铜液质量的0.3%至0.5%）用玻璃罩预脱氧，然后将预热的铬和钴加入距铜液底部三分之一的位置，铬的密度（7.19g/cm3）相对较小，直接用普通玻璃罩加入；钴的密度（8.9g/cm3）几乎与铜相同，为防止沉淀在坩埚底部难以熔化，用带有密封装置的玻璃罩分批次加入。为了使高熔点的铬（℃）和钴（℃）在液态金属中快速熔化，并减少氧化，用铬和钴的玻璃罩在液态金属中慢慢、循环移动，直至铬和钴金属完全熔化在铜液中；
然后用剩余的五分之一的纯铜调节液态金属的温度，当温度调整到约1℃时，加入剩余三分之一的磷铜进行二次脱氧，并以玻璃罩分2～3次加入混合稀土。
最后，使用玻璃罩将纯镁压入坩埚底部五分之一的位置，慢慢搅拌精炼、排气和清除渣。完成上述步骤后，静置5～10分钟，让液态金属中的气体和氧化渣充分浮升，当液态金属温度达到～1℃时进行质量检查。
与铍青铜相比
A.高应力松弛抗性，良好的热稳定性，时效范围广，屈服高，可在高温（°C-°C）下长期使用。特别适用于直立性能要求高的情况。
B.导电性好，导电性≥80%IACS。
C.耐腐蚀性好。
D.电镀性能良好。
E.无毒，适用于卫生洁具模具和食品模具。
应用示例：
模芯、食品模具、卫生洁具模具、注塑机注射喷嘴等。
在铬青铜中添加微量（≤0.01）的锆，具有良好的电导性、导热性、高硬度、耐磨性、耐爆性、耐裂性和软化温度，使用过程中损耗低，总焊接成本低。适用于焊接机电极和焊接机相关零件。
铍青铜分为加工铍青铜和铸造铍青铜。常用的铸造铍青铜包括Cu-2Be-0.5Co-0.3Si、Cu-2.6Be-0.5Co-0.3Si、Cu-0.5Be-2.5Co等。加工铍青铜的铍含量控制在2%以下，国产铍铜中加入0.3%镍或0.3%钴。
常用的加工铍青铜有：Cu-2Be-0.3Ni、Cu-1.9Be-0.3Ni-0.2Ti等。铸造铍青铜用于防爆工具、各种模具、轴承、衬套、齿轮和各种电极。加工铍青铜主要用于各种高级弹性零件，特别是各种需要良好导电性、耐腐蚀性、耐磨性、耐低温性和非磁性零件。广泛应用于膜片、隔膜、波纹管和微型开关等。
转载请注明地址:http://www.abmjc.com/zcmbyf/6754.html
