海洋材料(56):艦船鋁硅青銅及錳鋁青銅
C95600合金
C95600合金通常稱為鋁硅青銅,除用于砂型鑄造艦船結(jié)構(gòu)零配件外,還用于鑄造電纜連接件、端子、閥桿、齒輪、蝸桿、架空電路構(gòu)件等。
化學(xué)成分
C95600合金的化學(xué)成分(質(zhì)量%)較為簡單:Cu≥88.0、(Ni+Co)0.25、Al6.0——8.0、Si1.8——3.3、Cu+以上元素的總和≥99.0。
力學(xué)性能
單鑄砂型鑄棒典型拉伸性能:抗拉強度Rm=515N/mm2,屈服強度Rp0.5=235N/mm2,伸長率A50=18%,試樣狀態(tài)M01。
布氏硬度140HB(載荷3000kg),正彈性模量E=105GN/m2。
物理性能
C95600合金20℃時的密度7.69g/cm3,凝固時體積變化率16mm/m;熱學(xué)性能:液相線溫度1005℃,固相線溫度982℃,20℃時比熱容376J/(kg·k);電學(xué)性能:20℃時體積電導(dǎo)率8.5%IACS。
工藝性能
M01狀態(tài)C95600合金有良好的可切削性能,為易切削合金C36000黃銅的80%。鑄件消除應(yīng)力退火溫度260℃。
C95700合金
C95700合金是一種錳鋁青銅,簡稱73-3-8-2-12青銅,商品名稱Superstone40、Novoston、Ampcoloy495。砂型鑄造艦船螺旋漿與各種零配件以及葉輪、定子夾塊、安全工具、焊條、閥、泵殼等。不過,應(yīng)注意的是,此合金不宜用于氧化性酸性介質(zhì)中,因為在350℃——565℃緩慢冷卻或長時間加熱可能會脆化。
化學(xué)成分
C95700合金的化學(xué)成分(質(zhì)量%):Cu≥71.0、Mn11.0——14.0、Al7.0——8.5、Fe2.0——4.0、Ni1.5——3.0、Si0.10、P0.03、其他雜質(zhì)總和0.5。對雜質(zhì)含量宜嚴格控制,過多可能引發(fā)脆性與降低強度。
力學(xué)性能
單鑄砂型鑄棒的典型力學(xué)性能:抗拉強度Rm=620N/mm2,屈服強度Rp0.2=275N/mm2,伸長率A50=20%,面縮率24%;鑄態(tài)材料抗壓強度(永久變形0.1%)1035N/mm2;鑄態(tài)或退火狀態(tài)鑄件的硬度85HRB——90HRB;正彈性模量E=125GN/m2,剪切模量44GN/m2,泊松比0.326;20℃時懸臂沖擊試驗的韌性27J;循環(huán)108次的反復(fù)變曲疲勞強度231N/mm2;10-5%時的蠕變強度:205℃時66N/mm2,290℃時31N/mm2;使用期105h,205℃時的蠕變斷裂應(yīng)力470N/mm2,260℃時232N/mm2,370℃時39N/mm2。
顯微組織
鑄造并退火材料的顯微組織為約25%體積面心立方結(jié)構(gòu)的α相和少量密排六方晶格的β相。
物理-化學(xué)性能
C95700合金的密度(20℃)7.53g/cm3。凝固收縮率1.6%;熱學(xué)性能:液相線溫度990℃,固相線溫度950℃,20℃——300℃的平均線脹系數(shù)17.6μm(m·k),20℃比熱容440J,20℃的熱導(dǎo)率12.1W/(m·k);20℃時的電阻率556nΩ·m,體積電導(dǎo)率3.1%IACS;鑄態(tài)緩冷鑄件的磁導(dǎo)率2.2——15.0退火速冷鑄件的磁導(dǎo)率1.03。C95700合金的抗蝕性與鋁青銅及鎳鋁青銅的相似。
工藝性能
C95700合金的可切削性能為C36000合金的50%,用工具鋼刀具切削的典型參數(shù):進刀0.3mm/rev時粗車速度75m/min,進刀0.1mm/min時精車速度290m/min。退火溫度620℃。