QAl10-3-1.5铝青铜比热容和热导率

1 概述

QAl10-3-1.5是一种铜-铝-铁-锰四元系高强度复杂铝青铜。元素锰的溶入使高温β相的稳定性显著增加，同时降低了β→α+Y₂的共析分解温度和速度。这阻止了因共析转变而生成粗大脆性相，从而使合金保持了良好的韧性。铁和铝形成微粒状的FeAl₃化合物，细化了晶粒，提高了合金的耐磨性。该合金具有高强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性。经过适当淬火和回火处理后，硬度得到提高。这种合金适用于制造高强度和耐磨零件，同时也可以在铸造状态下使用。

1.1 材料牌号

10-3-1.5铝青铜（QAl10-3-1.5）。

1.2 相近牌号

详见表

1.3 材料的技术标准

详见表

1.4 化学成分

化学成分应符合GB/T 5233—1985《加工青铜化学成分和产品形状》的规定，详见表

1.5 热处理制度

淬火和回火：850℃水淬，350～450℃回火1～2小时。退火：650～750℃。

1.6 熔炼与铸造工艺

该合金具有小的凝固温度范围和良好的流动性，可以得到致密的铸锭或铸件。由于铝容易氧化，形成高熔点的氧化铝，所以在熔炼过程中需要覆盖能溶解氧化铝的冰晶石溶剂。常用中频或工频无芯感应电炉熔炼，采用半连续铸造工艺浇注铸锭。铸造温度为1180～1240℃。

1.7 应用概况与特殊要求

该合金大批量生产，质量稳定。主要用于制造齿轮、摇臂、衬套、轴套、圆盘接管嘴、轴承、固定螺母等高强度和耐磨的结构零件。

2 物理及化学性能

2.1 热性能

熔化温度范围： 1020～1046℃。

热导率： λ=58.6W/(m·℃)。

比热容： c=356J/(kg·℃)。

2.2 密度

密度p=7.50g/cm³。

2.3 电性能

电导率： g=9.1%IACS。

电阻率： p=0.190μΩ·m。

2.4 磁性能

在磁场强度H=8kA/m时，合金的室温质量磁化率X=14.9×10⁻²m³/kg²。

2.5 化学性能

抗氧化性能： 高温下抗氧化性能良好。

3 组织结构

3.1 相变温度 3.2 时间-温度-组织转变曲线 3.3 合金组织结构

合金的显微组织结构受到铸锭和挤压材料冷却条件的影响而变化。在生产条件下，冷却后的组织为α+(a+Y₂)共析体。若冷却过慢，则形成的(α+Y₂)共析体会呈现出明显的片状特征，从而导致合金性能变脆。在高温加热和快速冷却的条件下，高温β相会通过无扩散相变形成亚稳态的针状β马氏体。在回火时，β共析体会分解，形成粗大的(a+Y₂)或细小的(α+Y₂)。因此，通过调整回火制度可以改变共析体的析出形态，以获得所需的材料性能。

4 工艺性能与要求

4.1 成形性能

该合金在高温下具有良好的塑性，易于进行热加工，如热挤压、热轧和热锻。热加工温度为775～825℃。

4.2 焊接性能

该合金适用于氩弧焊、电阻点焊和闪光焊，并且可以进行铜焊。不推荐气焊、锡焊和电渣焊。

4.3 零件热处理工艺

4.4 表面处理工艺

酸洗： 采用硫酸或无水硫酸铁溶液，在60～80℃的温度下进行。

光亮处理： 采用混合酸溶液浸泡3～5秒，混合酸的成分为H₂SO₄（600～800g/L）、HNO₃（300～600g/L）、NaCl（3～5g/L）。

4.5 切削加工与磨削性能

合金的切削加工性较易，约为易切削黄铜HPb63-3的30%。