Continuous unidirectional solidification of QAl9-4 Cu-Al alloy

A continuous unidirectional solidification equipment with the advantages of electric slag remelting, induction heating, continuous casting and unidirectional solidification was built to study the QAl9 4 Cu Al alloy. The results show that the electro slag induction continuous unidirectional solidification process can be used for the steady continuous unidirectional solidification of QAl9 4, and revitalizes the down pulling continuous unidirectional solidification process; that the temperature distribution in the mold wall reflects that of the molten metal in the mold, thus the temperature distribution in the mold wall can be used to control the electric slag induction continuous unidirectional solidification process; and that the mutual matching of the technological parameters is the key to stabilize the solidification process.

锻态QAl9-4铝青铜热处理工艺研究

采用正交试验研究了不同热处理工艺参数对锻态QAl9-4铝青铜合金力学性能的影响,对试验数据进行了极差分析,得出了固溶温度、固溶时间、时效温度和时效时间对性能指标影响的主次顺序及大小,并对不同热处理试样进行了SEM显微组织和形貌观察。结果表明:优化的热处理工艺为910℃固溶1 h后550℃时效5 h;使用该工艺后,合金具有较强的综合力学性能,抗拉强度、屈服强度、伸长率、布氏硬度分别为657、298 MPa、26%、172.5 HB,与锻态合金相比,分别提高了10.2%、15.1%、25%、5%。

QAl9-4铜合金表面电火花沉积试验研究

在QAl9-4铜合金上进行了同种金属沉积试验,研究了电火花沉积铜及铜合金的技术特点。结果表明,利用电火花沉积技术可以实现铜合金的大厚度沉积,获得了厚度达1.67 mm的沉积层;沉积层连续均匀,由大量近纳米尺寸的柱状晶组成,与基体呈冶金结合;沉积效率和电极损失率都随沉积功率的提高呈近似线性增大趋势;沉积率随沉积功率的增大呈现先增大,再保持,后降低的趋势;电极材料的物质过渡由电火花放电飞溅、熔化材料离心飞溅、熔融熔化材料摩擦涂覆组成。

铝青铜QAl9-4的性能分析

铝青铜具有许多优良的性能,在机械行业中起着重要的作用。尤其含铝量约10%时机械强度最高,且能通过热处理进一步强化,故QAl9-4可得到较高的强度、硬度、耐磨性、冲击无火花等优良性能。该材料已在抽油井光杆密封装置和阀门上得到了广泛应用,结果表明,QAl9-4耐磨、耐腐蚀,且对光杆及其密封填料、阀杆等具有良好的保护作用,提高了产品的使用寿命。

大功率超声处理对铸态QAl9-4铝青铜组织与性能的影响

研究了大功率超声处理对铸态QAl9-4铝青铜组织与性能的影响。结果表明:超声处理后合金中的α相转变为细小、均匀的等轴晶,K相则由不规则形状转变为相对较粗大的四边形,其含量少于未施加超声处理的合金。超声处理后的合金的抗拉强度为569 MPa,布氏硬度为HB141,伸长率为18.9%。与未施加超声处理合金相比,抗拉强度和硬度分别提高了11.6%和16.5%,而伸长率则降低了31.3%。另外,两种合金主要磨损形式均为磨粒磨损和粘着磨损,超声处理后的合金耐磨性有所降低。

QAl9-4铝青铜转向油缸接头断裂失效分析

材料为QAl9-4铝青铜的船用推进器转向油缸接头,在下水投入使用8个月后出现早期断裂失效。从断口形貌、化学成分、力学性能、显微组织等方面,对QAl9-4铝青铜油缸接头进行断裂原因分析。结果表明:QAl9-4铝青铜原材料力学性能偏低,铅、铁元素含量超标,增加了合金的脆性并降低了合金的耐腐蚀性;基体组织严重偏析,在交变载荷及环境腐蚀的作用下在表面腐蚀锈斑处萌生裂纹源,发生应力腐蚀开裂并最终导致脆性断裂。

Erosion behavior of a ship propeller material of QAl9-4 alloy

The erosion behavior of a QA19-4 alloy as a ship propeller material was investigated.The effects of the solution,the impact angles and the sand content were considered.The test results demonstrate that the mass loss of the alloy in 3.5 wt%NaCl solution is 1.35 times that in tap water,due to the corrosive effect of Cl^(-).The mass loss of the alloy increases as the impact angle increases up to~30°and consequently decreases as the impact angle increases.Also,this feature is typical for the ductile metal behavior.At the impact angle of 0°,this feature is associated with the predominant erosion mechanisms,such as shallow plowing and surface fatigue;at 30°,this feature is micro-cutting,deep plowing and surface fatigue;and at 45°,it becomes indentation accompanied by extruded lips.The mass loss and surface roughness of the alloy increase as the sand content increases under the testing conditions.

深冷处理对QAl9-4铝青铜组织和性能的影响

为改善铝青铜QAl9-4的力学性能和耐腐蚀性能,对挤压态QAl9-4铝青铜进行深冷处理,利用布氏硬度计、SEM、EDS、XRD、光学显微镜、称量法等手段,分析了QAl9-4铝青铜处理前后的显微组织、硬度、腐蚀质量损失变化。结果表明,深冷处理后QAl9-4铝青铜的衍射峰强度发生变化,(220)晶面的相对强度明显增加,经0.5 h深冷处理后晶粒细化,空位密度降低,致密性增强,位错密度增大,有利于硬度提高,同时在盐水中具有更好的耐腐蚀性。

304钢/QAl9-4铝青铜复合界面的显微组织及性能

采用真空扩散焊接技术制备304不锈钢与QAl9-4铝青铜双金属复合材料，通过金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）分析了钢／铜复合界面的显微组织、相结构及化学成分，利用硬度测定仪及拉伸试验测试了界面处的力学性能。结果表明：在（1150±50）℃、4．0×10^-2Pa真空条件下，界面结合紧密，基体两侧的Fe、A1、Cu等合金原子发生互扩散，形成宽约140gm的过渡层，主要物相为MCrFe2、Al4Cu9、MNi3等，显微硬度最大值为420HV0．02。复合材料的抗拉强度是278MPa，拉伸断口在复合界面处，呈脆性断裂特征。钢／铜扩散焊接的机理是基体钢中Fe、cr等元素优先在铜表面铺展润湿，在界面处与其他合金原子（A1、Cu等）发生相互扩散形成过渡层，最终形成良好的冶金结合。

Fe基非晶合金对QAl9-4铝青铜组织和力学性能的影响

研究了微量合金元素Si、B对铸态QAl9-4铝青铜组织与性能的影响,其中Fe、Si、B以铁基非晶合金的形式加入。结果表明,加入铁基非晶合金的QAl9-4铝青铜与加入工业纯铁的QAl9-4铝青铜铸态下的相组成均为α+β′+k,但前者组织更加细小、均匀;加入铁基非晶合金的QAl9-4铝青铜的抗拉强度为589 MPa、硬度(HB)为141、伸长率为29.9%,与加入工业纯铁的QAl9-4铝青铜相比,分别提高了21.8%、15.0%和9.9%。另外,两种合金的主要磨损形式均为磨粒磨损和粘着磨损,加入铁基非晶的QAl9-4铝青铜耐磨性较好。

铝青铜切削加工表面粗糙度的影响因素

用极差分析方法分析QAl9-4铝青铜正交车削试验数据,研究切削参数对表面粗糙度的影响,确定表面粗糙度影响因素的主次顺序;通过分析QAl9-4铝青铜单因素车削试验结果,找到切削力对表面粗糙度的影响规律。结果表明:QAl9-4铝青铜的表面粗糙度受切削速度影响较大,以小进给和稍大切深加工QAl9-4铝青铜得到的表面粗糙度相对较好,切削力增加时,表面粗糙度会变差。研究结果有助于提高材料的表面质量,提高切削加工效率。

城市轨道交通接触网铜合金锻件缺陷分析及改良

针对城市轨道交通网常用的QAl9-4铜合金锻件,从宏观、微观、能谱、金相、硬度等5个角度分析了锻件的失效情况,结合材料特点、工艺特性及服役环境提出可行性改进方案,通过热处理工艺优化、锻压模具优化以及压接应力值的优化提升了产品性能,并进行了相关试验以及服役效果验证,取得了显著效果,消除了QAl9-4铜合金锻件的质量隐患,为城市轨道交通接触网的安全运行提供了良好的质量和安全保障。