鋁青銅是以鋁為主要合金元素的銅合金。有二元鋁青銅和多元鋁青銅之分。鋁青銅中鋁的含量范圍為5%~11%。

鋁青銅有良好的力學性能，高的耐蝕性和耐磨性，優(yōu)良的工藝性能，是機器制造業(yè)中應用最普通的有色合金材料之一。

合金元素和雜質對加工鋁青銅會有哪些影響呢?

1、鐵

少量的鐵能溶于銅—鋁合金的α固溶體中，其溶解度隨溫度的降低而減少。若合金中鐵含量過高，則組織中會有針狀FeAl3化合物析出，使合金的力學性能變壞，抗蝕性惡化，因此，在鋁青銅中，鐵加入量不得超過5%。合金中鎳、錳、鋁量增高，會使鐵在α固溶體中的溶解度降低。

鐵能使鋁青銅中的原子擴散速度減慢，增加β相的穩(wěn)定性。少量的鐵能抑制鋁青銅變脆的“自行退火”現象，顯著減少合金的脆性，通常加入0.5%~1%的鐵就能使單相或兩相鋁青銅的晶粒變細，提高合金的力學性能。

2、鎳

鎳有限固溶于銅—鋁合金的α固溶體中，當含鎳量超過固溶體極限時，合金組織就會出現κ相(NiAl)。

鎳既提高鋁青銅共析轉變溫度，又使共析點成分向高鋁方移動，并可改變α相的形狀。含鎳量較低時，α相呈針狀，鎳量達3%時呈片狀。在含鎳的鋁青銅中加入錳，有使β相共析轉變形成粒狀組織的傾向。

鎳顯著提高鋁青銅的強度、硬度、熱穩(wěn)定性和耐蝕性。含有足夠鎳的銅—鋁—鎳—鐵合金，在熱加工后不需要再加熱淬火即可進行時效。

鋁青銅中同時添加鎳和鐵能獲得更佳的性能。

含8%~12%鋁、4%~6%鎳、4%~6%鐵的銅—鋁—鎳—鐵四元合金，當溫度低于950℃時，其組織中就會出現κ相，κ相的析出形態(tài)，可呈細粒狀、塊狀或層狀。κ相的析出形態(tài)對合金的力學性能有很大的影響。實驗表明，合金中鋁、鎳和鐵的含量及其相互之間的比例、合金熱處理條件均影響κ相的析出狀態(tài)和力學性能。當合金同時加有4%~6%的鎳和鐵時，則α固溶體相區(qū)被擴大，而β相區(qū)則顯著縮小，此時，即使增高鋁的含量，仍可得到良好的塑性。此外，合金中鎳和鐵元素的含量比例，對κ相析出形態(tài)也有明顯影響，當鎳含量大于鐵含量時，κ相呈層狀析出，而當鐵含量大于鎳含量時，κ相呈塊狀，僅當鎳和鐵含量大致相同時，κ相呈均勻分散的細粒狀，有利于得到很好的力學性能。在此四元合金中，鎳和鐵的含量比最好是0.9~1.1的范圍。

3、錳

錳能夠較多地溶入鋁青銅中的α固溶體中，但又降低鋁在α中的溶解度。錳能穩(wěn)定β相，降低相變開始溫度，推遲共析轉變。

添加溶解于鋁青銅的錳量，可提高合金的力學性能和耐蝕性。此類合金能很好承受熱、冷態(tài)塑性加工。二元鋁青銅中加入0.3%~0.5%錳，能改善合金的工藝性能，減少熱軋開裂。含錳鋁青銅中加入一定量的鐵，可進一步改善合金的性能，此時，鐵能細化晶粒并使合金組織中出現鐵鋁化合物的微細質點，提高合金的力學性能和耐磨性，但鐵減弱錳對β相穩(wěn)定的作用。

4、錫

少量(不大于0.2%)錫會改變單相鋁青銅在蒸汽和微酸性氣氛中耐腐蝕破裂的能力。

5、鉻

少量鉻加入到二元鋁青銅中是有益的。鉻阻礙合金退火加熱時的晶粒長大，并明顯提高合金退火后的硬度。

6、鋅

鋅有限固溶于銅—鋁合金中的α固溶體，擴大α相區(qū)并增加α相區(qū)的合金化程度。但在含鎳、鐵的鋁青銅中，鋅會使合金中鐵相微粒減少，使耐磨性降低。通常在加工鋁青銅中鋅含量可允許0.3%~1.0%。

7、硅

少量的硅在鋁青銅中能溶于α固溶體。當硅含量超過0.2%，同時鎳存在時，在合金中能夠形成結構十分復雜的新相，引起合金的脆化、減低鋁青銅的力學性能、工藝性能，但硅可改善鋁青銅的切削性，在加工鋁青銅中，硅含量不超過0.2%。

8、磷、硫、砷、銻、鉍

這些元素是鋁青銅的有害雜質。它們降低鋁青銅的力學性能，并使工藝性能變壞，應嚴格控制。

(關鍵字：合金 雜質 影響)