锡磷青铜
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0.5%,热加工时,磷应小于0.25%。
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(Sn)×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;Qsn6.5一0.4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。
锡青铜10-1(ZCuSn10Pb1):硬度高,耐磨性,不易产生咬死现象,有较好的铸造性能和切削加工性能,在大气和淡水中有良好的耐蚀性。可用于高负荷(20Mpa以下)和高滑动速度(8m/s)下工作的耐磨零件,如连杆、衬套、轴瓦、齿轮、蜗轮等。
ZCuSn10Pb5:耐腐蚀,特别对稀硫酸、盐酸和脂肪酸。结构材料,耐蚀、耐酸的配件以及破碎机衬套、轴瓦。
ZCuPb10Sn10:润滑性能,耐磨性能和耐蚀性能好,适合用作双金属铸造材料。车辆用轴承,负荷峰值达100Mpa的内燃机双金属轴瓦,以及活塞销套,磨擦片等。
ZCuPb15Sn8:在缺乏润滑剂和用水质润滑剂条件下,滑动性和自润滑性能好,易切削,铸造性能差,对稀硫酸耐蚀性能好。表面压力高,又有侧压力的轴承,可用来制造冷轧机的铜冷却管,耐冲击负荷达50Mpa的零件,内燃机的双金属轴瓦,主要用于大负荷达70Mpa的活塞销套,耐酸配件。
锡青铜是人类冶炼历史悠久的金属合金,早可追溯到距今五千多年以前,早的锡青铜一般是用作制造生活器具、祭祀用品和兵器用途,后来人们发现它具有耐蚀、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,所以逐渐也将其用作机械零部件。
锡青铜棒的优点
(1)铜合金具有的物理化学性能,纯铜具有的导电性、导热性和导热性。铜和铜合金具有较强的抗大气和水腐蚀性。铜是一种抗磁性材料。
(2)加工性能好,塑性好,冷热成型方便,铸铜合金铸造性能好。
(3)具有的减摩性(如青铜和部分黄铜)、弹性和部分黄铜)、弹性和疲劳性(如铍青铜等)。
以锡为主要合金元素的青铜。含锡量一般在3~14%之间,主要用于制作弹性元件和耐磨零件。变形锡青铜的含锡量不超过 8%,有时还添加磷、铅、锌等元素。磷是良好的脱氧剂,还能改善流动性和耐磨性。锡青铜中加铅可改善可切削性和耐磨性,加锌可改善铸造性能。这种合金具有较高的力学性能、减磨性能和耐蚀性,易切削加工,钎焊和焊接性能好,收缩系数小,无磁性。可用线材火焰喷涂和电弧喷涂制备青铜衬套、轴套、抗磁元件等涂层。尺寸规格有Ф1.6mm、Ф2.3mm。具有较高的强度、耐蚀性和优良的铸造性能,长期以来广泛应用于各工业部门中。