ZCuPb10Sn10(德标)锡青铜是一种具有优异性能的铸造铜合金,以下是对其的详细介绍:
一、化学成分与元素作用
主要元素:ZCuPb10Sn10锡青铜主要由铜(Cu)、铅(Pb)和锡(Sn)组成,其中铜的含量为余量,铅和锡的含量分别约为10%。还可能含有少量的硅(Si)、锑(Sb)、硫(S)等杂质元素,但它们的含量都受到严格控制。
元素作用:
铜(Cu):作为基体元素,提供了合金的主要力学性能和导电性能。
铅(Pb):不溶于Cu-Sn合金,以单独质点相分布于枝晶间,可显著提高合金的耐磨性能和切削加工性,但会使力学性能有所下降。
锡(Sn):与铜形成固溶体,提高合金的强度和硬度,也有助于提高耐磨性和耐蚀性。
二、性能特点
高强度与硬度:ZCuPb10Sn10锡青铜具有较高的硬度和强度,能够承受较大的压力和冲击负荷。
耐磨性好:在载荷为20MPa、滑动速度为15m/s的工作条件下,该合金展现出极好的耐磨性。
耐蚀性高:在大气和淡水中具有良好的耐蚀性,适用于多种腐蚀性环境。
易切削加工:合金的切削加工性能优良,便于加工成各种形状和尺寸的零件。
无磁性:ZCuPb10Sn10锡青铜无磁性,适用于对磁性有要求的场合。
三、应用领域
机械制造:用于制造重载高速工作的耐磨零件,如轴承、齿轮、蜗轮等。
电气电子:用于制作高强度的电线、电缆和冷凝器等设备。
化工石油:用于制造高强度的轴、阀门和配件等机械零件。
其他领域:还广泛应用于造船、外表工业以及制作绷簧等弹性元件和抗磁零件。
四、铸造与热处理工艺
铸造性能:ZCuPb10Sn10锡青铜的铸造性能良好,流动性好,有利于充型;线收缩率低,不形成大的集中缩孔。
热处理工艺:该合金不能通过热处理进行强化。消除应力退火温度为260~300℃。
铸造方法:为避免浇注时产生铅偏析,应选用能够激冷和造成顺序凝固条件的铸造方法。该合金适于金属型、半金属型、水冷模和熔模铸造,大型件可采用离心铸造。
五、注意事项
在液态时,Sn易与氧形成硬脆的SnO2化合物,应充分脱氧,以免降低合金的力学性能。
锡青铜在凝固时会产生严重的晶内(枝晶)偏析,在压力加工之前须进行均匀化退火。
ZCuPb10Sn10(德标)锡青铜以其优异的性能特点在多个工业领域得到了广泛应用。随着科技的不断发展,其应用范围还将不断扩大,为工业发展做出更大的贡献。