錫青銅,是以錫為主要合金元素的青銅。除了含有3%~14%錫,此外還常常加入磷、鋅、鉛等元素。是人類應(yīng)用早的合金,至今已有約4000年的使用歷史。它耐蝕、耐磨,有較好的力學(xué)性能和工藝性能,并能很好地焊接和釬焊,沖擊時不產(chǎn)生火花。
錫磷青銅
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(xué)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(diǎn)為628℃,熱軋時易產(chǎn)生熱脆性,只能冷加工。因此,變形錫青銅中含磷量不應(yīng)大于0.5%,熱加工時,磷應(yīng)小于0.25%。
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(xì)晶粒加工材的強(qiáng)度、彈性模量和疲勞強(qiáng)度比其粗晶粒加工材為高,但塑性較低。冷加工材在200~260℃經(jīng)1~2h低溫退火、產(chǎn)生退火硬化效應(yīng),可進(jìn)一步提高制品的強(qiáng)度、塑性、彈性極限和彈性模量,并增加彈性的穩(wěn)定性。
現(xiàn)已列入中國國家標(biāo)準(zhǔn)中的含磷錫青銅共4個牌號。錫(Sn)×其中
QSn6.5-0.1合金主要制作彈性元件特別是電導(dǎo)性好的彈簧接觸片,儀器儀表中的耐磨零件和抗磁元件等;Qsn6.5一0.4合金主要用于造紙、化工和食品等工業(yè)制造金屬網(wǎng),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(jī)械電氣零件;
QSn4-0.3合金用于生產(chǎn)壓力表中的各種管材,作敏感元件,有壓力表青銅之稱。
銅是與人類關(guān)系非常密切的有色金屬,被廣泛地應(yīng)用于電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域,在我國有色金屬材料的消費(fèi)中僅次于鋁。
錫青銅是鑄造收縮率小的有色金屬合金,用來生產(chǎn)形狀復(fù)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(xué)性能,可用作高精密工作母機(jī)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。
ZCuSn10Pb5:耐腐蝕,特別對稀硫酸、鹽酸和脂肪酸。結(jié)構(gòu)材料,耐蝕、耐酸的配件以及破碎機(jī)襯套、軸瓦。
ZCuPb10Sn10:潤滑性能,耐磨性能和耐蝕性能好,適合用作雙金屬鑄造材料。車輛用軸承,負(fù)荷峰值達(dá)100Mpa的內(nèi)燃機(jī)雙金屬軸瓦,以及活塞銷套,磨擦片等。
ZCuPb15Sn8:在缺乏潤滑劑和用水質(zhì)潤滑劑條件下,滑動性和自潤滑性能好,易切削,鑄造性能差,對稀硫酸耐蝕性能好。表面壓力高,又有側(cè)壓力的軸承,可用來制造冷軋機(jī)的銅冷卻管,耐沖擊負(fù)荷達(dá)50Mpa的零件,內(nèi)燃機(jī)的雙金屬軸瓦,主要用于大負(fù)荷達(dá)70Mpa的活塞銷套,耐酸配件。
錫青銅是人類冶煉歷史悠久的金屬合金,早可追溯到距今五千多年以前,早的錫青銅一般是用作制造生活器具、祭祀用品和兵器用途,后來人們發(fā)現(xiàn)它具有耐蝕、耐磨,有較好的力學(xué)性能和工藝性能,并能很好地焊接和釬焊,沖擊時不產(chǎn)生火花,所以逐漸也將其用作機(jī)械零部件。
對于錫青銅棒,主要是在工業(yè)生產(chǎn)中更常見,錫青銅棒材料強(qiáng)度大,耐磨性也很好,用于機(jī)械零件和產(chǎn)品加工,這些方面更常見。