LC铜合金的研制及在压铸模压射头上的应用T龚红英罗晨苗陈学文张彦敏(洛阳工学院洛阳471039摘要研制了一种新型LCT铜合金,研究了这种LCT铜合金的各项性能,结果表明,LCT铜合金各项性能优于传统压铸模压射头材料的,用于压铸模压射头,可使其寿命明显提高。关键词铜合金压射头压铸模寿命ApplicationofLCTCopperAlloyonPlungersofDieCastingMouldGongHongyingLuoChenmiaoChenXuewenZhangYanmin(LuoyangInstituteofTechnology,Luoyang471039,China)AbstractAnewkindofLCTcopperalloyisdeveloped.ThepropertiesofLCTcopperalloyarestudied.TheresultsshowthatthepropertiesofLCTcopperalloyhavemoreadvantagesthanthatoftraditionalmaterialsofplungersofdiecastingmouldandthelife2spanofLCTplungerislongerthanthatofthetraditionalplungerma2Life2spanKeywordsCopperalloyPlungerDiecastingmould压力铸造(简称压铸)是一种高效地生产少切削或无切削铸件的工艺方法。它生产的铸件具有尺寸精确、表面光洁、切削量小、内部质量好等特点,在汽车、电子、机械等行业中均具有广泛的应用前景,如汽车变速器壳体、摩托车的左右曲轴箱等均已采用压铸件。压铸技术的推广及应用中最关键的问题之一是压铸模寿命低,不能较好地满足实际生产需要,而压射头是压铸模上传递压力的关键部件。在压铸生产过程中,压射头以100mƒs的速度及2×103MPa的比压作用于液态金属上,使液态金属充满压铸模型腔,从而获得优质压铸件。压射头因其工作环境十分恶劣,极易损耗,1国内外常用压铸模压射头材料目前,较常用的压射头材料为耐热合金工具钢、一般铸铁、球墨铸铁和铜合金,铜合金绝大部分为铍青铜材料,如QBe2.0,其中w(Be)为1.9%～2.2%,w(Ni)为0.2%～0.5%;Ampcolloy83220,其中w(Be)为2%;Ampcolloy91220,其表1几种常用压射头材料性能特点材料主要特点压射头与压室材料相似,硬度相近,易磨损或擦伤,造成压室使用2Cr2W8V4Cr5MoSiV(H耐磨性好,价格便宜,但使用寿命较短。QT6022强度、硬度高,耐磨性及冲击韧性好,使用寿命长,价格昂贵。QBe2.0收稿日期:1999205226修回日期:1999206224由表1可知,铍青铜压射头寿命较高,性能·25·第14卷第5期龚红英等:LCT铜合金的研制及在压铸模压射头上的应用好,但铍青铜价格昂贵,且铍青铜在熔炼过程中产生剧毒的烟雾,污染环境,国家限制生产。因此,铍青铜难以被企业广泛采用。新研制的LCT铜合金是以Cu作为基体,加入Al、Cr、Ni、Si等元素,以提高其耐磨性。该合金无毒,强度与硬度较高,并且价格比铍青铜便宜,各项性能接近铍青铜,适于推广应用。关铜合金中Si、Cr等的强化机理,选用2号电解铜,添加Al、Si、Cr、Ni等合金元素。合金元素总量控制在5%(质量分数)左右,采用真空熔炼和真空浇铸法,直接浇铸成直径不等的棒坯(直径范围50～100mm),分别经直接切削加工或经锻造后再2.1LCT铜合金的组织观察图1、图2分别为LCT铜合金铸造后经850℃2压射头用LCT铜合金的研制保温3h淬火后的金相组织和固溶后再淬火,为了获得类似铍青铜的各项性能,参考了有图1铸造后固溶组织200×图2淬火时效组织(锻态)400×450℃时效3h的金相组织(浸蚀剂为三氯化铁酒精溶液)。图1为固溶体Α单相组织,Α晶粒为粗大的等轴或柱状晶粒。图2所示的组织中白色发亮的针、片状组织为时效过程中析出的Χ相,Χ相是铜基体及少量析出夹杂物。经锻造后Χ相晶粒被细化。2.2热处理工艺对LCT铜合金性能的影响不同热处理工艺处理后LCT铜合金的力学性能试验结果如表2、表3、表4和图3所表2LCT铜合金的力学性能抗拉强度ΡbƒMPa屈服强度Ρ0.2ƒMPa热膨胀系数ƒK-1×10-6硬度HRC状态冷加工30%850℃淬火75042070022016.316.42112850℃淬火,450℃时效3h105097016.632表3固溶处理温度对LCT铜合金性能的影响固溶处理温度ƒ℃固溶处理时间ƒmin450℃时效时间ƒh抗拉强度ΡbƒMpa屈服强度Ρ0.2ƒMPa82582587530303034.531023.5987.31104.59408949839753051011.3927©1994-2014ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net·26·材料开发与应用1999年10月表4LCT铜合金3h不同温度时效后的硬度铜合金在时效过程中,过饱和固溶体通过连...