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题名无铅环保黄铜研究新进展
被引量：4
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作者
杨超
陶鲭驰
丁言飞
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机构
华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心
广东华艺卫浴实业有限公司
中国材料研究学会青年工作委员会
中国金属学会非晶合金分会
美国矿物与金属材料学会
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出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第13期2109-2118,共10页
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基金
广东省应用型科技研发专项重大项目(2016B090931002)
广东省公益研究与能力建设专项资金项目(2014A010105020)~~
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文摘
由于优异的力学性能、耐蚀性能、铸造性能和成形性能,黄铜被广泛应用于卫浴、电工电气、装备制造等诸多产业。通常,黄铜中需加入约3%(质量分数)Pb来改善其切削加工性能。Pb在Cu-Zn合金中以独立相存在,由于Pb质软、脆性大且熔点低,可发挥断屑、润滑和降温作用,从而改善黄铜的切削性能。然而,Pb属于有毒元素,在其生产、加工和使用过程中均会造成环境污染。尤其是当铅黄铜用于与水环境接触的产品时,Pb会以离子形式析出溶于水。Pb中毒会损害人体的血液、神经、消化和生殖系统,极大危害人体健康。鉴于此,研发对人体和环境无毒、无害的无铅环保黄铜成为亟待解决的重要课题。根据铅黄铜的易切削机理可知,新型无铅环保黄铜合金要获得优异的切削性能,则其基体上应存在细小弥散的质点,在切削加工时发挥类似Pb质点的断屑作用。按照质点的存在形式,有益于黄铜合金切削性能的元素可分为微量固溶于Cu并与Cu形成共晶、不固溶于Cu但与Cu形成化合物以及部分固溶于Cu且与Cu形成化合物的三类元素。目前,国内外对第一类替代元素中的Bi等元素进行了系统研究,但这些元素资源有限,且大多有毒,使其难以推广应用;对第二类替代元素的研究也取得了一些成果,然而其易氧化烧损或形成有害夹杂,影响材料的制备和加工。针对第三类替代元素来改善黄铜合金的切削性能则开展了大量研究,如以Sb代Pb、以Mg代Pb和以Si代Pb。然而,Sb与Pb一样属于有毒元素;无铅镁黄铜在熔炼过程中易发生吸气、氧化等铸造缺陷,使熔炼工艺复杂。Si的锌当量系数较大,且资源丰富,无毒害作用,通过调控其含量易于调控无铅硅黄铜的组织结构,且硅黄铜熔炼工艺简单,有望彻底实现黄铜合金“无铅化”,这对保护人体健康与生态环境、节约资源均有积极意义,实现了绿色制造。本文结合无铅黄铜第三组元的选择特性和锌当量规则,从组织结构、切削性能和耐腐蚀性能等三个方面综述了国内外无铅环保易切削黄铜合金的研究进展,详细分析了Si、AI代替Pb对合金的综合影响,重点介绍了无铅环保易切削硅黄铜合金的成分与组织设计、切削性能和生产工艺,最后对未来的研究趋势进行了展望,希望能在无铅环保易切削黄铜的开发及应用中起到有益的指导作用。
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关键词
无铅黄铜
锌当量
综合性能
切削性能
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Keywords
lead-free brasses
zinc equivalent
comprehensive performance
cutting performance
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分类号
TG146.11
[金属学及工艺—金属材料]
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题名搅拌摩擦焊接技术研究进展专题 序
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作者
李文亚
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机构
西北工业大学材料学院
中国材料研究学会青年工作委员会
陕西省机械工程学会表面工程分会
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出处
《精密成形工程》
2015年第5期5-,共1页
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文摘
制造业是国民经济的主要支柱。我国是世界制造大国,但还不是制造强国;制造技术基础薄弱,创新能力不强;产品以低端为主;制造过程资源、能源消耗大,污染严重。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中明确指出,要重点研究开发绿色制造技术。搅拌摩擦焊就是一种非常典型的高效、节能、无污染的先进焊接技术。搅拌摩擦焊接及其衍生技术(如搅拌摩擦加工、搅拌摩擦点焊等)
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关键词
搅拌摩擦焊接
绿色制造技术
技术发展规划
世界制造大国
制造强国
先进焊接技术
制造过程
异种材料
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分类号
TG453.9
[金属学及工艺—焊接]
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