HAl61-4-3-1 是一種多元合金化的高強(qiáng)度鋁黃銅,成分組成為銅 60%-62%、鋅 30%-32%、鋁 3.5%-4.5%、鐵 2.5%-3.5%、錳 0.7%-1.3%,雜質(zhì)總含量≤0.5%。鋁、鐵、錳的復(fù)合強(qiáng)化使其抗拉強(qiáng)度達(dá) 650-690MPa,耐蝕性與耐磨性同步提升,成為礦山、冶金等重工領(lǐng)域的核心材料。
多元協(xié)同強(qiáng)化機(jī)制是其性能核心,鋁形成 Al?O?保護(hù)膜提升耐蝕性,鐵以 Fe-Cu 金屬間化合物形式細(xì)化晶粒,錳通過固溶強(qiáng)化提升基體強(qiáng)度,三者協(xié)同使合金強(qiáng)度比普通鋁黃銅提高 25%。某礦山破碎機(jī)的 HAl61-4-3-1 襯套,在含砂礦漿中運(yùn)行 1000 小時,磨損量僅 0.04mm,使用壽命比普通鋼襯套延長 60%。在含硫礦井水中,年腐蝕速率 0.02mm,遠(yuǎn)低于普通黃銅的 0.1mm,某礦山輸水管路的 HAl61-4-3-1 管件,使用 4 年無銹蝕與堵塞。
力學(xué)性能適配極端重載工況,屈服強(qiáng)度 350-380MPa,延伸率 12%-15%,布氏硬度 190-210HB。某冶金壓力機(jī)的 HAl61-4-3-1 活塞桿,在 2000kN 壓力下,直線度誤差≤0.4mm/m,無塑性變形。高溫強(qiáng)度突出,650℃時抗拉強(qiáng)度仍保持 380MPa,某煉鋼廠的 HAl61-4-3-1 輸送輥,在 600℃高溫下輸送鋼坯,長期運(yùn)行無彎曲與開裂。
加工性能需嚴(yán)格控制工藝參數(shù),熱鍛溫度 780-830℃,變形速率≤50mm/s(避免強(qiáng)化相脆化),某重型機(jī)械廠生產(chǎn)的 HAl61-4-3-1 曲軸,經(jīng)多火次鍛造后,鍛件流線連續(xù),力學(xué)性能各向異性≤5%。切削加工使用超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金刀具,切削速度 50-70m/min,某齒輪加工后齒形精度達(dá) 7 級,滿足重型傳動要求。
制備采用真空熔煉 + 電渣重熔雙聯(lián)工藝,減少氣體與夾雜含量。1080℃銅液中,鋁以鋁銅中間合金、鐵以純鐵粒、錳以錳鐵合金形式分批次加入,攪拌 40 分鐘確保均勻。鑄錠經(jīng) 1100℃均勻化處理 3 小時,消除成分偏析。熱軋后經(jīng) 500℃退火 1.5 小時,平衡強(qiáng)度與加工性。
應(yīng)用于礦山破碎機(jī)襯套、冶金壓力機(jī)活塞桿、煉鋼廠輸送輥、礦山輸水管路管件、重型機(jī)械曲軸等,在重載、腐蝕、磨損并存的重工場景中不可替代。
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