實驗十四有色金屬的組織觀察與檢驗

含鋅為39—45%的黃銅，具有α+β`兩相組織，稱為雙相黃銅。h62黃銅的顯微組織中α相呈亮白色，β`相為黑色。β`是以cuzn電子化合物為基的有序固溶體，在室溫下較硬而脆，但在高溫下有較好的塑性，所以雙相黃銅可以進行熱壓力加工。

（3）錳黃銅：為了改善銅合金的效能，在黃銅中加入錳元素，其目的是提高合金強度和對海水的抗蝕效能，但使韌性有所下降，在其加入錳的同時再加入鐵能明顯提高黃銅的再結晶溫度和細化晶粒，合金元素的加入只改變了組織中的α相和β`相組成的比例。在顯微鏡下觀察是其組織與鑄態黃銅相似，不出現新相。

（4）鑄造青銅

①錫青銅：錫青銅是最常用的青銅材料。由於錫原子在銅中的擴散速度極慢，因此實際生產條件下的錫青銅按不平衡相圖進行結晶。

含sn＜6%的錫青銅，其鑄態組織為樹枝晶外形的單相固溶體。這種合金經變形及退火後的組織為具有孿晶的α等軸晶粒。

含sn＞6%時，其鑄態組織為α+（α+δ）共析體。δ相是以cu31sn8為基體的固溶體，性硬而脆，不能進行變形加工。

②鋁青銅：鋁青銅是以cu-al為基體的合金，wal≤11%，常用的鋁青銅的平衡組織有兩種：

一種是含wal＜9.4%的，組織為單一的樹枝狀α相用於壓力加工。一種是wal=9.4-11.8%的，組織為樹枝狀的α固溶體與層片狀的（α+r2）共析體。

鑄態組織與平衡組織區別比較大，只要wal＞7.5%就可能出現（α+r2）共析體。r2相是以cu2al2為基的化合物，質硬而脆。

為了得到α+β組織，可以採取急冷的辦法避免β相的分解，或在合金中加入ni-mn元素擴大α相區，減少β相區。

（三）軸承合金

（1）錫基軸承合金：錫基軸承合金是以1錫為基礎，假如sb-cu等元素組成的合金，稱巴氏合金，其顯微組織為α+β`+cu6sn5相組成。軟基體α成黑色，是sb在sn中的固溶體,白色方塊為硬質點β`相，是以snsb為基的有序固溶體。

白色星狀或針狀物cu6sn5為硬質點，加入銅的目的是為了防止β`相上浮減少合金的比重偏析，同時提高了合金的耐磨性。

（2）鉛基軸承合金：鉛基軸承合金是以pb、sb為基礎，加入sn,cu等元素組成的合金，其顯微組織為（α+β）＋β`＋cu2sb相組成。其組織中的軟基體是α+β共晶體，呈暗黑色，硬質點β`相為化合物snsb，呈白色方塊，化合物cu2sb呈白色針狀，也是硬質點。

（３）銅基軸承合金：銅基軸承合金cu-pb二元系合金，其組織特點為硬基體，軟質點。白色樹枝狀為α固溶體，樹枝間隙中的灰色相為pb.鉛點分布越均勻，效能越好。

三、實驗儀器及材料

１．儀器 4xc型金相顯微鏡。

２．材料供顯微觀察的金相試樣（見表14－１）。

四、實驗方法及步驟

1．觀察並分析有色合金試樣的顯微組織；

2．了解有色合金試樣的顯微組織的形態特徵；

3．繪製出組織示意圖，並註明材料、狀態、放大倍數及組織。

五、思考題

1．鑄造鋁合金共有哪幾類？都有哪些相？

2．鋁合金中鐵相有哪幾種？它們各有何特徵？

3．鉛青銅作為軸承材料時，希望鉛的分布是什麼形態

4．銅鋅合金的成分、組織是怎樣確定的？

表14－１實驗所需金相試樣