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关于锡青铜特性及应用介绍

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关于锡青铜特性及应用介绍

发布日期:2019-09-09 作者: 点击:


内蒙铜业锡青铜特性


含有3%~14%锡的青铜,此外还常常加入磷、锌、铅等元素。是人类应用比较早的合金,至今已有约4000年的使用历史。它耐蚀、耐磨,有较好的力学性能和工艺性能,并能很好地焊接和钎焊,冲击时不产生火花。分为加工锡青铜和铸造锡青铜。用于压力加工的锡青铜含锡量低于6%~7%,铸造锡青铜的含锡量为10%~14%。常用牌号有QSn4-3,QSn4.4-2.5,QSn7-O.2,ZQSn10,ZQSn5-2-5,ZQSN6-6-3等。锡青铜是铸造收缩率比较小的有色金属合金,可用来生产形状复杂、轮廓清晰、气密性要求不高的铸件。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中十分耐蚀,广泛用于蒸汽锅炉和海船零件。含磷锡青铜具有良好的力学性能,可用作高精密工作母机的耐磨零件和弹性零件。含铅锡青铜常用作耐磨零件和滑动轴承。含锌锡青铜可作高气密性铸件。


锡青铜的凝固范围大,枝晶偏析严重;凝固时不易形成集中缩孔,体积收缩很小;铸锭中易出现锡的逆偏析,严重时铸锭表面可见到白色斑点(8相析出),甚至出现富锡颗粒,一般称为锡汗(tinsweat),改进铸造方法和工艺条件可减轻逆偏析程度;液态合金中,锡易生成硬脆的夹杂物SnO2,熔炼要充分脱氧,防止由于夹杂物引起的合金力学性能的降低;对过热和气体的敏感性很小,能很好地焊接和钎焊;冲击时不发生火花,无磁性、耐寒,并有极高的耐磨性。


分类工业锡青铜锡青铜是工业上使用的重要铜合金。为改善其铸造、力学和耐磨性能,以及节约锡,在锡青铜中加入磷、锌、铅等合金元素。因而可把锡青铜分为锡磷青铜、锡锌青铜和锡锌铅青铜三类。


磷是铜合金的良好脱氧剂,可增加合金的流动性,改善锡青铜的工艺和力学性能,但加大逆偏析程度。锡青铜中磷的极限溶解度为0.15%,过多时将形成a+δ+Cu3P三元共晶,熔点为628℃,热轧时易产生热脆性,只能冷加工。因此,变形锡青铜中含磷量不应大于o.5%,热加工时,磷应小于o.25%。含磷锡青铜是有名的弹性材料,在加工时,控制冷加工前的晶粒大小和加工后的低温退火很有必要。细晶粒加工材的强度、弹性模量和疲劳强度比其粗晶粒加工材为高,但塑性较低。冷加工材在200~260℃经1~2h低温退火、产生退火硬化效应,可进一步提高制品的强度、塑性、弹性极限和弹性模量,并增加弹性的稳定性。现已列入中国国家标准中的含磷锡青铜共4个牌号。锡×其中QSn6.5-0.1合金主要制作弹性元件特别是电导性好的弹簧接触片,仪器仪表中的耐磨零件和抗磁元件等;Qsn6.5一O.4合金主要用于造纸、化工和食品等工业制造金属网,也用于制造耐磨和弹簧零件;QSn7-0.2合金用于在中等的载荷和滑动速度下承受摩擦的零件,如轴承、轴套、涡轮等,亦可制造弹性元件和其他机械电气零件;QSn4-0.3合金用于生产压力表中的各种管材,作敏感元件,有压力表青铜之称。


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锡锌青铜锌大量溶解于铜锡合金中,在变形锡青铜中锌的加入量一般不大于4%。锌能改善合金的流动性,缩小结晶温度范围,减轻逆偏析。列入现行中国国家标准中的锡锌青铜牌号为QSn4-3,具有良好的弹性、耐磨性和抗磁性,可在冷态和热态下压力加工,易于焊接和钎焊,切削性较好,在大气和淡水、海水中抗蚀性良好,用于各种弹性元件以及管配件、化工器械、耐磨零件和抗磁零件等。


锡锌铅青铜铅实际不固溶于铜锡合金中,它以单相、呈黑色夹杂物分布在枝晶间。铸锭中铅分布不易均匀,通常加入少量镍可改善其分布,并细化组织。铅降低锡青铜的摩擦系数,改善耐磨性和切削性,但略降低力学性能。在铜锡铅合金中常加入3%~5%的锌,以再提高力学性能。加入0.02%~0.1%锆或0.02%~0.1%硼,特别是加入0.02%~0.2%稀土元素能细化铅质点,使之分布均匀,以改善含铅锡青铜的组织、铸造和力学性能。列入现行中国国家标准的锡锌铅青铜有QSn4-4-2.5和QSn4-4-4两个牌号,具有高的耐磨性、易切削加工,主要以板、带材形式用于汽车、拖拉机、航空和机械工业,制造轴套和轴承衬垫,有汽车青铜之称。


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