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鑄造銅合金錫青銅無鉛銅

關于錫青銅特性及應用介紹

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關于錫青銅特性及應用介紹

發布日期:2015-06-11 00:00 來源:http://www.4423812.live 點擊:


關于錫青銅特性及應用介紹


以錫為主要合金元素的青銅。含錫量一般在3~14%之間,主要用于制作彈性元件和耐磨零件。變形錫青銅的含錫量不超過 8%,有時還添加磷、鉛、鋅等元素。磷是良好的脫氧劑,還能改善流動性和耐磨性。錫青銅中加鉛可改善可切削性和耐磨性,加鋅可改善鑄造性能。這種合金具有較高的力學性能、減磨性能和耐蝕性,易切削加工,釬焊和焊接性能好,收縮系數小,無磁性。可用線材火焰噴涂和電弧噴涂制備青銅襯套、軸套、抗磁元件等涂層。尺寸規格有Ф1.6mm、Ф2.3mm。具有較高的強度、耐蝕性和優良的鑄造性能,長期以來廣泛應用于各工業部門中。


錫青銅特性


含有3%~14%錫的青銅,此外還常常加入磷、鋅、鉛等元素。是人類應用最早的合金,至今已有約4000年的使用歷史。它耐蝕、耐磨,有較好的力學性能和工藝性能,并能很好地焊接和釬焊,沖擊時不產生火花。分為加工錫青銅和鑄造錫青銅。用于壓力加工的錫青銅含錫量低于6%~7%,鑄造錫青銅的含錫量為10%~14%。常用牌號有QSn4-3,QSn4.4-2.5,QSn7-O.2,ZQSn10,ZQSn5-2-5,ZQSN6-6-3等。錫青銅是鑄造收縮率最小的有色金屬合金,可用來生產形狀復雜、輪廓清晰、氣密性要求不高的鑄件。錫青銅在大氣、海水、淡水和蒸汽中十分耐蝕,廣泛用于蒸汽鍋爐和海船零件。含磷錫青銅具有良好的力學性能,可用作高精密工作母機的耐磨零件和彈性零件。含鉛錫青銅常用作耐磨零件和滑動軸承。含鋅錫青銅可作高氣密性鑄件。

錫青銅的凝固范圍大,枝晶偏析嚴重;凝固時不易形成集中縮孔,體積收縮很小;鑄錠中易出現錫的逆偏析,嚴重時鑄錠表面可見到白色斑點(8相析出),甚至出現富錫顆粒,一般稱為錫汗(tinsweat),改進鑄造方法和工藝條件可減輕逆偏析程度;液態合金中,錫易生成硬脆的夾雜物SnO2,熔煉要充分脫氧,防止由于夾雜物引起的合金力學性能的降低;對過熱和氣體的敏感性很小,能很好地焊接和釬焊;沖擊時不發生火花,無磁性、耐寒,并有極高的耐磨性。

分類工業錫青銅錫青銅是工業上使用的重要銅合金。為改善其鑄造、力學和耐磨性能,以及節約錫,在錫青銅中加入磷、鋅、鉛等合金元素。因而可把錫青銅分為錫磷青銅、錫鋅青銅和錫鋅鉛青銅三類。

磷是銅合金的良好脫氧劑,可增加合金的流動性,改善錫青銅的工藝和力學性能,但加大逆偏析程度。錫青銅中磷的極限溶解度為0.15%,過多時將形成a+δ+Cu3P三元共晶,熔點為628℃,熱軋時易產生熱脆性,只能冷加工。因此,變形錫青銅中含磷量不應大于o.5%,熱加工時,磷應小于o.25%。含磷錫青銅是有名的彈性材料,在加工時,控制冷加工前的晶粒大小和加工后的低溫退火很有必要。細晶粒加工材的強度、彈性模量和疲勞強度比其粗晶粒加工材為高,但塑性較低。冷加工材在200~260℃經1~2h低溫退火、產生退火硬化效應,可進一步提高制品的強度、塑性、彈性極限和彈性模量,并增加彈性的穩定性。現已列入中國國家標準中的含磷錫青銅共4個牌號。錫×其中QSn6.5-0.1合金主要制作彈性元件特別是電導性好的彈簧接觸片,儀器儀表中的耐磨零件和抗磁元件等;Qsn6.5一O.4合金主要用于造紙、化工和食品等工業制造金屬網,也用于制造耐磨和彈簧零件;QSn7-0.2合金用于在中等的載荷和滑動速度下承受摩擦的零件,如軸承、軸套、渦輪等,亦可制造彈性元件和其他機械電氣零件;QSn4-0.3合金用于生產壓力表中的各種管材,作敏感元件,有壓力表青銅之稱。

錫鋅青銅鋅大量溶解于銅錫合金中,在變形錫青銅中鋅的加入量一般不大于4%。鋅能改善合金的流動性,縮小結晶溫度范圍,減輕逆偏析。列入現行中國國家標準中的錫鋅青銅牌號為QSn4-3,具有良好的彈性、耐磨性和抗磁性,可在冷態和熱態下壓力加工,易于焊接和釬焊,切削性較好,在大氣和淡水、海水中抗蝕性良好,用于各種彈性元件以及管配件、化工器械、耐磨零件和抗磁零件等。

錫鋅鉛青銅鉛實際不固溶于銅錫合金中,它以單相、呈黑色夾雜物分布在枝晶間。鑄錠中鉛分布不易均勻,通常加入少量鎳可改善其分布,并細化組織。鉛降低錫青銅的摩擦系數,改善耐磨性和切削性,但略降低力學性能。在銅錫鉛合金中常加入3%~5%的鋅,以再提高力學性能。加入0.02%~0.1%鋯或0.02%~0.1%硼,特別是加入0.02%~0.2%稀土元素能細化鉛質點,使之分布均勻,以改善含鉛錫青銅的組織、鑄造和力學性能。列入現行中國國家標準的錫鋅鉛青銅有QSn4-4-2.5和QSn4-4-4兩個牌號,具有高的耐磨性、易切削加工,主要以板、帶材形式用于汽車、拖拉機、航空和機械工業,制造軸套和軸承襯墊,有汽車青銅之稱。

 

錫青銅應用


銅是與人類關系非常密切的有色金屬,被廣泛地應用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業、國防工業等領域,在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁。  


錫青銅是鑄造收縮率最小的有色金屬合金,用來生產形狀復雜、輪廓清晰、氣密性要求不高的鑄件。錫青銅在大氣、海水、淡水和蒸汽中十分耐蝕,廣泛用于蒸汽鍋爐和海船零件。含磷錫青銅具有良好的力學性能,可用作高精密工作母機的耐磨零件和彈性零件。含鉛錫青銅常用作耐磨零件和滑動軸承。含鋅錫青銅可作高氣密性鑄件。錫青銅在電氣、電子工業中應用最廣、用量最大,占總消費量一半以上。用于各種電纜和導線,電機和變壓器的這種,開關以及印刷線路板 在機械和運輸車輛制造中,用于制造工業閥門和配件、儀表、滑動軸承、模具、熱交換器和泵等。 在化學工業中廣泛應用于制造真空器、蒸餾鍋、釀造鍋等。在國防工業中用以制造子彈、炮彈、槍炮零件等,每生產300萬發子彈,需用銅130-140噸。在建筑工業中,用做各種管道、管道配件、裝飾器件等。


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