高力黄铜应用非常广泛,锰黄铜锻件,经铸造制作成轴瓦和衬套,国内现在主要以高力黄铜为基体制作的固体润滑无油轴承(简称固润轴承),是采用高力高强度黄铜为基体,并径向嵌入排列有序的圆柱状高分子填充物为磨擦材料(一般为石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯、机油等润滑剂),其优越性主要在于其使铜合金和非金属减磨材料有了各自互补优点,既具有很高的承载能力,又突破一般轴承依靠油膜油脂润滑的界限,HMn58-2锰黄铜棒,实现了无油润滑,嵌入的固体润滑易形成润滑膜,对其摩擦磨损性能起到了很大的改善作用 ,稳定可靠性价比高。与复合无油轴承相比,其具有可加工性好,精度高,承载能力强,耐磨损性能好的优势。这种自润滑导套导板可运用于诸多领域如:工程机械关节部位,如挖掘机,矿山铲运机,旋挖钻机、混凝土泵车,钻岩机械,卷扬机,港口吊机等,还有冶金机械连铸机械、水利机械,输送机械,锰黄铜板,轧机、吹瓶机吹膜机,注塑机十字头锁模差速器,轮胎硫化机, 挂车平衡梁,真空开关等。
高力黄铜具有良好的塑性,能承受冷热加工,但在锻造等热加工时易出现中温脆性,其具体温度范围随含Zn量不同而有所变化,一般在200~700℃之间。因此,热加工时温度应高于700℃。
高力黄铜含锌量不同,机械性能也不一样,对于α黄铜,随着含锌量的增多,σb和δ均不断增高。所以含锌量超过45%的铜锌合金无实用价值。 标准的高力黄铜布氏硬度HB大于200,抗压强度大于600MPa,延伸率大于10%。
从铜矿石冶炼铜的过程比较复杂。以黄铜矿为例,首先把精矿砂、熔剂(石灰石、砂等)和燃料(焦炭、木炭或无烟煤)混合,投入“密闭”鼓风炉中,在1000℃左右进行熔炼。于是矿石中一部分硫成为SO?(用于制硫酸),大部分的砷、锑等杂质成为As?O?、Sb?O?等挥发性物质而被除去:2CuFeS?+O?=Cu?S+2FeS+SO?↑。一部分铁的硫化物转变为氧化物:2FeS+3O?=2FeO+2SO?↑。Cu?S跟剩余的FeS等便熔融在一起而形成“冰铜”(主要由Cu?S和FeS互相溶解形成的,它的含铜率在20%~50%之间,含硫率在23%~27%之间),FeO跟SiO?形成熔渣:FeO+SiO?=FeSiO?。熔渣浮在熔融冰铜的上面,容易分离,借以除去一部分杂质。然后把冰铜移入转炉中,加入熔剂(石英砂)后鼓入空气进行吹炼(1100~1300℃)。由于铁比铜对氧有较大的亲和力,而铜比铁对硫有较大的亲和力,铜,因此冰铜中的FeS先转变为FeO,跟熔剂结合成渣,而后Cu?S才转变为Cu?O,Cu?O跟Cu?S反应生成粗铜(含铜量约为98.5%)。2Cu?S+3O?=2Cu?O+2SO?↑,2Cu?O+Cu?S=6Cu+SO?↑,再把粗铜移入反射炉,加入熔剂(石英砂),通入空气,使粗铜中的杂质氧化,跟熔剂形成炉渣而除去。在杂质除到一定程度后,再喷入重油,由重油燃烧产生的一氧化碳等还原性气体使氧化亚铜在高温下还原为铜。得到的精铜约含铜99.7%。
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