细化处理对铸造铋黄铜组织和切削性能的影响

无铅易切削铋黄铜具有环保、力学性能良好、导热良好的特点,是5G光学模块垫片的首选材料。晶粒组织粗大和铋相分布不均匀会导致切削一致性较差,染黑后出现毛刺加深、着色不均等问题。B、Ti、Zr是工业上常用的细化变质剂,可以细化晶粒和组织,从而提高铋黄铜的切削性能。本文采用铋黄铜(成分为58.3%Cu、40.85%Zn、0.07%P、0.7%Bi、0.08%Sn),分别添加0.1%(质量分数)的B、Ti、Zr,采用宏观、微观、SEM对晶粒、组织、铋相粒子进行比较分析。结果表明,添加0.1%(质量分数)的B、Ti、Zr对铸造铋黄铜晶粒尺寸都有较为显著的细化效果。无添加变质剂样品无等轴晶,而0.1%(质量分数)的B、Ti、Zr等轴晶尺寸为1.43、0.95、0.71 mm,故添加Zr的细化效果优于Ti,Ti的细化效果略优于B。同时B、Ti、Zr的添加对于晶内α+β双相组织也有细化效果,Zr的细化效果优于Ti,Ti的细化效果略微优于B。且加入B、Ti、Zr有助于消除薄膜状分布的趋势,改善铋相的分布。其中B的效果优于Ti和Zr。而4种样品切削性能排序为:B>Zr>Ti>无添加变质剂,影响切削性能的因素包括铋相和β相数密度。