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特點(diǎn)

鉛錫合金(用作合金飾品、合金工藝品材料)的特點(diǎn)

1.鉛錫合金性能穩(wěn)定,熔點(diǎn)低,流動性好,收縮性小。

2.鉛錫合金晶粒幼細(xì),韌性良好,軟硬適宜,表面光滑,無砂洞,無疵點(diǎn),無裂紋,磨光及電鍍效果好。

3.鉛錫合金離心鑄造性能好,韌性強(qiáng),可以鑄造形狀復(fù)雜、薄壁的精密件,鑄件表面光滑。

4.鉛錫合金產(chǎn)品可進(jìn)行表面處理:電鍍、噴涂、噴漆。

5.鉛錫合金晶體結(jié)構(gòu)致密,在原料方面確保鑄件尺寸公差小,表面精美,后處理瑕疵少.


屬材料在腐蝕性介質(zhì)中所具有的抵抗介質(zhì)侵蝕的能力,稱金屬的耐蝕性。純金屬中耐蝕性高的通常具備下述三個條件之一:

①熱力學(xué)穩(wěn)定性高的金屬。通??捎闷錁?biāo)準(zhǔn)電極電勢來判斷,其數(shù)值較正者穩(wěn)定性較高;較負(fù)者則穩(wěn)定性較低。耐蝕性好的貴金屬,如Pt、Au、Ag、Cu等就屬于這一類。

②易于鈍化的金屬。不少金屬可在氧化性介質(zhì)中形成具有保護(hù)作用的致密氧化膜,這種現(xiàn)象稱為鈍化。金屬中最容易鈍化的是Ti、Zr、Ta、Nb、Cr和Al等。

③表面能生成難溶的和保護(hù)性能良好的腐蝕產(chǎn)物膜的金屬。這種情況只有在金屬處于特定的腐蝕介質(zhì)中才出現(xiàn),例如,Pb和Al在H2SO4溶液中,F(xiàn)e在H3PO4溶液中,Mo在鹽酸中以及Zn在大氣中等。

因此,工業(yè)上根據(jù)上述原理,采用合金化方法獲得一系列耐蝕合金,一般有相應(yīng)的三種方法:

一是增加鋼中原子間在高溫下的結(jié)合力。研究指出,金屬中結(jié)合力,即金屬鍵強(qiáng)度大小,主要與原子中未成對的電子數(shù)有關(guān)。從周期表中看,ⅥB元素金屬鍵在同一周期內(nèi)最強(qiáng)。因此,在鋼中加入Cr、Mo、W等原子的效果最佳。

二是加入能形成各種碳化物或金屬間化合物的元素,以使鋼基體強(qiáng)化。由若干過渡金屬與碳原子生成的碳化物屬于間隙化合物,它們在金屬鍵的基礎(chǔ)上,又增加了共價(jià)鍵的成分,因此硬度極大,熔點(diǎn)很高。例如,加入W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物,從而增加了鋼鐵的高溫強(qiáng)度。

利用合金方法,除鐵基耐熱合金外,還可制得鎳基、鉬基、鈮基和鎢基耐熱合金,它們在高溫下具有良好的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性。其中鎳基合金是最優(yōu)的超耐熱金屬材料,組織中基體是Ni?Cr?Co的固溶體和Ni3Al金屬化合物,經(jīng)處理后,其使用溫度可達(dá)1 000 ℃~1 100 ℃。

折疊形狀記憶合金
它們具有高彈性、金屬橡膠性能、高強(qiáng)度等特點(diǎn),在較低溫度下受力發(fā)生塑性變形后,經(jīng)過加熱,又恢復(fù)到受熱前的形狀。如Ni-Ti、Ag-Cd、Cu-Cd、Cu-Al-Ni、Cu-Al-Zn等合金,可用于調(diào)節(jié)裝置的彈性元件(如離合器、節(jié)流閥、控溫元素等)、熱引擎材料、醫(yī)療材料(牙齒矯正材料)等。

形狀記憶效應(yīng)來源于一種熱彈性馬氏體相變。一般的馬氏體相變作為鋼的淬火強(qiáng)化的方法,就是把鋼加熱到某個臨界溫度以上保溫一段時間,然后迅速冷卻,例如直接插入冷水中(稱為淬火),這時鋼轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N馬氏體的結(jié)構(gòu),并使鋼硬化。后來,在某些合金中發(fā)現(xiàn)了不同于上述的另一種所謂熱彈性馬氏體相變,熱彈性馬氏體一旦產(chǎn)生便可以隨著溫度降低繼續(xù)長大。相反,當(dāng)溫度回升時,長大的馬氏體又可以縮小,直至恢復(fù)到原來的狀態(tài),即馬氏體隨著溫度的變化可以可逆地長大或縮小。熱彈性馬氏體相變時隨之伴有形狀的變化。

新型金屬功能材料除上述幾類以外,還有能降低噪音的減振合金;具有替代、增強(qiáng)和修復(fù)人體器官和組織的生物醫(yī)學(xué)材料;具有在材料或結(jié)構(gòu)中植入傳感器、信號處理器、通信與控制器及執(zhí)行器,使材料或結(jié)構(gòu)具有自診斷、自適應(yīng),甚至損傷自愈合等智能功能與生命特征的智能材料等。

折疊流動性
流動性(fluidity,liquidity)是指液態(tài)合金充填鑄型的能力。

合金液的流動性好,容易澆滿型腔,獲得輪廓清晰、尺寸完整的鑄件,相反合金的流動性不好,則易產(chǎn)生澆不足、冷隔、氣孔和夾渣等缺陷。

在常用的合金中,灰口鑄鐵、硅黃銅的流動性最好,鑄鋼流動性最差。

影響流動性的因素很多,其中主要是合金的化學(xué)成分、澆注溫度和鑄型的填充條件等。

折疊收縮性
液態(tài)合金在冷卻凝固過程中體積和尺寸不斷減小的現(xiàn)象稱為收縮(contraction,shrinkage)。收縮是鑄造合金本身的物理性質(zhì),是鑄件中許多缺陷(縮孔、縮松、內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋等)產(chǎn)生的基本原因。合金液從澆入型腔冷卻到室溫要經(jīng)歷三個階段:

1.液態(tài)收縮(liquidcontraction):從澆注溫度冷卻到開始結(jié)晶的液相線溫度之間的收縮。

2.凝固收縮(solidificationcontraction):從開始結(jié)晶溫度冷卻到結(jié)晶完畢的固相線溫度的收縮。

3.固態(tài)收縮(solidcontraction):從結(jié)晶完畢的溫度冷卻到室溫之間的收縮。

合金的液態(tài)收縮和凝固收縮表現(xiàn)為合金的體積縮小,通常用體積收縮率來表示,它們是鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松缺陷的基本原因。合金的固態(tài)收縮雖然也是體積變化,但它只引起鑄件外部尺寸的變化,因此,通常用線收縮率來表示。固態(tài)收縮是鑄件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋等缺陷的根源。

合金的化學(xué)成分、澆注溫度、鑄型條件及鑄件結(jié)構(gòu)是影響合金收縮的主要因素。鑄件的形狀、尺寸和工藝條件不同,實(shí)際收縮量也有所不同。

另外,合金液在冷卻成鑄件的過程中出現(xiàn)的各部分化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象即偏析性,吸氣性和氧化性均對鑄造性能有著不利影響。

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