C18000铜合金是一种高强度的铍铜合金，属于可热处理强化合金。它在高强度、高导电导热性和良好的工艺性能之间取得了卓越的平衡，被誉为“有色金属的弹性之王”。
以下是其详细的成分、性能及应用介绍。
C18000是美标UNS编号，对应的中国牌号常见为QBe2（旧标）或C17200（更接近的成分）。其核心是铍-钴-铜系统。
元素 | 含量（%） | 作用 |
铍 (Be) | 1.80 - 2.00 | 核心合金元素。通过形成沉淀相实现显著的时效硬化，大幅提高强度、硬度和疲劳抗力。 |
钴 (Co) | 0.20 - 0.60 | 改良剂。与过量的铍形成化合物，细化晶粒，防止过时效，改善合金的均匀性和性能稳定性。 |
镍 (Ni) | ≤ 0.20 | 可能少量添加，作用与钴类似。 |
铁 (Fe) | ≤ 0.15 | 杂质，需控制。 |
硅 (Si) | ≤ 0.10 | 杂质，需控制。 |
铝 (Al) | ≤ 0.10 | 杂质，需控制。 |
铜 (Cu) | 余量 | 基体，提供基本的导电导热性和加工塑性。 |
关键点： 微量的铍（<2%）即可带来巨大的性能提升，这是铍铜最神奇的特性。
C18000的性能高度依赖于热处理状态。主要状态有：
固溶处理态（软态，AT）： 易于冷加工成形。
时效硬化态（硬态，HT）： 获得最高强度。
轧制硬态（H）： 通过冷加工硬化。
性能指标 | 数值范围 | 说明 |
密度 | 8.25 g/cm³ | 比纯铜略轻。 |
导电率 | 22 - 28% IACS | 约为纯铜的1/4，但在高强度铜合金中属于极高水平。 |
导热率 | 105 - 120 W/(m·K) | 良好的导热性。 |
抗拉强度 | 1100 - 1400 MPa | 堪比高强度钢。 |
屈服强度 (0.2%) | 1000 - 1200 MPa | 极高的弹性极限。 |
伸长率 | 3 - 10% | 在如此高强度下仍有一定的塑性。 |
洛氏硬度 | HRC 36 - 42 | 非常高的硬度。 |
弹性模量 | ~128 GPa | 与钢接近，高于普通铜合金。 |
疲劳强度 | 极高 | 优异的抗反复应力能力。 |
耐磨性 | 优秀 | 比大多数铜合金耐磨得多。 |
无磁性 | 是 | 适用于磁性敏感环境。 |
抗应力松弛 | 极好 | 在高温下保持弹性的能力很强，是优质弹簧材料的关键指标。 |
性能的获得依赖于严格的热处理：
固溶处理： 在780-820℃ 下加热并快速水淬，得到过饱和固溶体（软态）。
时效硬化： 在300-350℃ 下保温2-4小时。铍原子析出形成弥散的强化相（BeCu），使强度、硬度达到峰值。
极高的强度与硬度： 在所有铜合金中名列前茅。
优异的综合性能： 同时拥有高强度、高导电、高导热、高疲劳抗力，这种组合独一无二。
良好的工艺性：
固溶态下塑性好，可进行冷加工、冲压、拉伸。
时效处理后变形小，尺寸稳定性好。
可焊接（电阻焊、钎焊较好，熔焊需谨慎）、电镀。
耐腐蚀性： 在大气、海水、有机物中耐蚀性接近纯铜，抗应力腐蚀开裂性能好。
非火花性： 撞击或摩擦时不会产生机械火花，适用于易燃易爆环境（如石油、矿山工具）。
基于其独特性能，C18000被用于要求苛刻的关键部件：
电子电气：
高性能连接器、继电器、开关触点、弹簧元件。
电阻焊电极、电极握杆、切割焊嘴（利用其高导电、高强度、耐高温软化）。
模具工业：
塑料注塑模具（尤其是长寿命、高光洁度要求）、压铸模具镶件。
吹塑模具、玻璃成型模具（导热快，冷却效率高）。
航空航天与军工：
飞机轴承、齿轮、防爆工具、关键弹簧部件。
汽车工业：
发动机传感器部件、变速箱衬套、高性能刹车系统部件。
石油化工：
防爆工具、阀门部件、泵用机械密封环。
成本高昂： 铍是稀有金属，价格昂贵，通常用于高端领域。
加工安全： 固态铍铜合金在常规机械加工、打磨中是安全的。但必须避免产生烟雾、粉尘或进行高温熔炼（如激光切割、焊接时需有抽风防护），因为吸入铍的氧化物粉尘或烟雾有剧毒，可能导致慢性铍病（CBD）。任何高温操作都必须在受控条件下进行。
状态选择： 必须根据最终用途（先加工后强化，还是直接使用）选择正确的供应状态（软态、半硬态、硬态）。
总结来说，C18000（铍铜）是一种通过微量铍添加实现革命性强化的高端铜合金。它以牺牲部分导电性为代价，换取了接近特种钢的力学性能，同时保留了铜基体的诸多优点，是解决高负荷、高频率、高可靠性环境下导电、导热、弹性需求的“王牌材料”。
