青铜原指铜锡合金,但工业上都习惯称含铝、硅、铅、铍、锰等的铜合金也为青铜,所以青铜实际上包括锡青铜、铝青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。青铜也分为压力加工青铜和铸造青铜两类。
青铜原指铜锡合金,后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜,并常在青铜名字前冠以**主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能、减摩性能好和机械性能好,适合於制造轴承、蜗轮、齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高,耐磨性和耐蚀性好,用於铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高,导电性好,适於制造精密弹簧和电接触元件,铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。
(1)锡青铜
以锡为主要合金元素的铜基合金称锡青铜。工业中使用的锡青铜,锡含量大多在3%~14%之间。锡含量小于5%锡青铜适于冷加工使用;锡含量为5%~7%的锡青铜适于热加工;锡含量大于10%的锡青铜适于铸造。锡青铜在造船、化工、机械、仪表等工业中广泛应用,主要用以制造轴承、轴套等耐磨零件和弹簧等弹性元件以及抗蚀、抗磁零件等。
2)铝青铜
以铝为主要合金元素的铜基合金称铝青铜。铝青铜的力学性能比黄铜和锡青铜高。实际应用的铝青铜的铝含量在5%~12%之间,含铝为5%~7%的铝青铜塑性**好,适于冷加工使用。铝含量大于7%~8%后,强度增加,但塑性急剧下降,因此多在铸态或经热加工后使用。铝青铜的耐磨性以及在大气、海水、海水碳酸和大多数有机酸中的耐蚀性,均比黄铜和锡青铜高。铝青铜可制造齿轮、轴套、蜗轮等高强度抗磨零件以及高耐蚀性弹性元件。
(3)铍青铜
以铍为基本元素的铜合金称铍青铜。铍青铜的含铍量为1.7%~2.5%。铍青铜的弹性极限、疲劳极限都很高,耐磨性和抗蚀性优异,具有良好的导电性和导热性,还具有无磁性、受冲击时不产生火花等优点。铍青铜主要用于制作精密仪器的重要弹簧、钟表齿轮、高速高压下工作的轴承、衬套以及电焊机电极、防爆工具、航海罗盘等重要机件。
2)锡青铜QSn5-5-5的化学成分:
材料名称:铸造铜合金(5-5-5锡青铜,砂型金属型)
牌号:QSn5-5-5
化学成份:
铜 Cu :其余
锡 Sn :4.0~6.0
锌 Zn:4.0~6.0
铅 Pb:4.0~6.0
磷 P:≤0.05(杂质)
镍 Ni:≤2.5(不计入杂质总和)
铝 Al:≤0.01(杂质)
铁 Fe:≤0.3(杂质)
硅 Si :≤0.01(杂质)
锑 Sb :≤0.25(杂质)
硫 S :≤0.10(杂质)
注:杂质总和≤1.0
力学性能:
抗拉强度 σb (MPa):≥200
屈服强度 σ (MPa):≥90
伸长率 δ5 (%):≥13
硬度 :≥590HB(参考值)
热处理规范:加热温度1188~1220℃;浇注温度1150~1200℃。
锡青铜的处理方式:
锡青铜不能经热处理强化,而要通过冷却变形来提高强度和弹性性能。
主要方式有:
(1)完全退火,用于中间软化工序,以保证后续工序大变形量加工的塑性变形性能.
(2)不完全退火,用于弹性元件成型前得到与后续工序成形相一致的塑性,以保证后续工序一定的成型变形量,并使弹簧达到使用性能。
(3)稳定退火,用于弹簧成形后的**终热处理,以消除冷加工应力,稳定弹簧的外形尺寸及弹性性能。
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