多相鋁青銅是銅合金中組織及相變過程最為復雜的合金。隨著冷卻條件和化學成分的改變會產(chǎn)生“自發(fā)退火”、 “馬氏體相變”以及相的脫溶等現(xiàn)象, 并出現(xiàn)α、 γ2、 β′、 β1、 Fe3Al、 K等組成相。鋁鐵鎳青銅中的K相還會因合金元素的含量的不同而影響其析出形態(tài)。

近來研究的彌散無氧銅, 是利用加入彌散強化相Al2O3來提高材料的強度的。研究結(jié)果表明: 彌散相間的距離為20~50原子間距時, 材料具有最大的屈服極限。

在銅加工制品實際金相分析中常見到3類相: α固溶體、 其他端際固溶體和金屬間化合物。

銅的α固溶體是最常見的相之一, 大部分變形銅合金的組織均為以α固溶體為基, 其上分布有其他端際固溶體, 如Cr相、 Pb相質(zhì)點或Cu與其他元素形成的金屬間化合物。α固溶體為置換固溶體, 晶體結(jié)構(gòu)與純銅一致, 為面心立方結(jié)構(gòu), 由于溶入了其他元素原子, 因而晶格常數(shù)有所改變。幾乎所有元素在銅中均能形成置換固溶體, 但不同元素在銅中固溶度差別較大, 比如Ni與Cu能無限互溶, Zn在 Cu中的最大溶解度達39%, Al在 Cu中的最大溶解度達9%, 而Pb在固態(tài)銅中幾乎不溶?？赏ㄟ^查閱相圖了解元素在銅中的溶解情況。

在大多數(shù)液態(tài)產(chǎn)生混溶間隙(雙液區(qū))以及發(fā)生共晶反應、 包晶反應但無中間相的銅合金系中固態(tài)第二相均為端際固溶體。常見的有: ①Pb相。 Pb在Cu中固溶度極小, 常以單質(zhì)相存在; ②Ag相。Ag在Cu中有較大固溶度, 若無第三組元存在, 從過飽和固溶體析出的第二相或共晶中除α固溶體的第二相外均為以Ag為基的固溶體; ③Fe相。Fe在Cu中有一定固溶度, 若無第三組元或存在與Fe無化合作用的第三組元, 則銅中含F(xiàn)e量超過一定值后, 組織中就會出現(xiàn)單質(zhì)Fe相, 這種Fe相實際上是溶有一定量銅的α-Fe固溶體; ④Cr相。鉻與銅不產(chǎn)生任何化合物, 共晶中的Cr和從過飽和固溶體中析出的Cr均是以質(zhì)點形式; ⑤Bi相。Bi與Cu在固態(tài)基本上均不互溶, 少量Bi以單獨質(zhì)點形式存在。

脹轄鷸械慕鶚艏浠銜鍤親鈧匾囊煥嘞啵?對合金性能貢獻較大, 是研究的重點。它們在相圖中表現(xiàn)為一根豎線, 可用化學分子式表示, 比如Cu5Zn8、 Cu31Sn8、 Cu3P、 Al4Cu9等, 也有很多呈現(xiàn)出一定成分范圍的單相區(qū), 即可以形成以這種化合物為基的二次固溶體。

二元銅合金中金屬間化合物及其晶體結(jié)構(gòu)見1-10表。