铜合金知识：铬铜与铬锆铜

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铬铜与铬锆铜

铜合金小知识

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在共晶温度1076℃时，铬在铜中的固溶度为 0.7%，并随着温度的下降而缓慢减少800℃时，固溶度约为 0.15%，铬在高温下都能部分固溶于α相，温度下降时即析出 Cr 相(又称B相)，可进行淬火时效的强化处理。铬铜在1000~1030℃下火于50~500℃下时效或淬火后经冷加工后再时效，合金可得到明显的强化。

由于铜中加入少量的铬，其导电、导热性能下降很小，因此铬铜具有很高的导电导热性，还有良好的加工性能和力学性能、耐磨、耐蚀，以及较高的再结晶及软化温度，可通过淬火时效进行强化，因而多用于制造温室及高温下的导电耐磨零件。在铬铜中加人少量铝与镁后不出现新相，但可在合金表面生成一层致密的高熔点高电阻低挥发性的保护膜，从而有效地防止高温氧化，增强了合金的耐热性。

在铬铜中添加主要合金元素锆组成铬锆铜。铜与锆形成化合物 Cu₃Zr，Cu₃zr在高温下密集立方晶格，低温时为面心立方晶格，锆在铜中的固溶度随温度的降低而明显减少。Cu-Cr-Zr 合金由于 Cr、Zr 含量的不同，可从α相固溶体中单独析出 Cu₃Zr或同时析出 Cu₃Zr和Cu₂Zr 相，起析出强化作用，锆的加入使铬铜的强度、硬度、耐热性有明显的提高，对合金的导电率影响不大。

与铬铜类似，在铬锆铜中加入少量的铝和镁亦能使合金表面形成一层极薄而致密的与基体金属结合牢靠的氧化物膜，提高合金的高温抗氧化性和耐热性，铝和镁在合金中的含量通常不大于0.3%。Cu- Cr-Zr 合金具有高的强度和良好的导电性、导热性，还有高达 500℃以上的再结晶温度。其优良的性能主要取决于合金在时效过程中 Zr 和 Cr 出时的交作用，Zr 在细化 Cr的析出相的同时，使其形状更倾向于球状，同时 Zr 能提高 Cu - Cr 合金的晶界强度。Cu - Cr-Zr 合金生产中的首要问题是熔炼。由于 Cr和Zr 元素与氧的亲和力较大，因此在熔炼 Cu - Cr-Zr 合金时必须解决合金元素的烧损问题。

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