废杂铜再生铅黄铜水平连铸异型管材及其显微组织分析

再生废杂铜在结晶器冷却水为40℃左右、950℃保温、以180～350mm/min连铸得到无裂纹的十二边形、最小壁厚为5mm的HPb58-2A异型管材;经金相、扫描电镜观察和能谱成分分析,结果表明,当相成分中w(Si)/w(Fe)为0.100以下时,初生相Fe基固溶体具有择优生长方向,形成树枝晶;当w(Si)/w(Fe)为0.178时,Fe-Si相形貌为多边形;α和β相先后凝固析出,两者同时向熔液中析出Pb,因此在后凝固的β相中Pb浓度较大,在α和β相交界处Pb浓度最大。在冷却过程中,Pb在α和β相中弥散长大,且在α和β相中Pb粒尺寸分别小于0.5μm和0.75μm,在两相交界处的β相中,Pb呈花瓣状,尺寸最大为2.5μm;细小的Pb粒使连铸异型管材在具有高的切削性能的同时还具有更高的力学性能。

废杂铜再生铅黄铜HPb58-2A中Fe基相的特征分析

以废杂黄铜为原料,运用水平连铸工艺得到无裂纹的最小壁厚5 mm、外形十二边形的HPb58-2A异形管材,采用扫描电镜和能谱分析,分析管材显微组织中存在的黑色树枝晶。结果表明,树枝晶的主要成分是Fe,同时含有Si、Cu、Zn、Al等元素。一次枝晶的含Fe量比二次枝晶含量要高,同时发现大Pb粒为Fe基相的伴生相。黄铜中Fe基硬质相的形貌与相中Fe与Si的原子比值Fe/Si的大小有关:当Fe/Si比较小时(如1.4～1.64),形成金属间化合物,形状为菱形或细条状;当Fe/Si较大时(2.82～7.84),形成的Fe基相是Fe基固溶体,且当Fe/Si大于等于3.51时,Fe基固溶体的形貌为树枝晶。