,QSn10-1是一种非常重要的锡青铜合金,以优异的耐磨性、弹性和抗腐蚀性而著称。以下是其详细的成分、性能和应用介绍。
中国牌号:QSn10-1
“Q” 代表“青”(青铜)。
“Sn” 代表主添加元素“锡”。
“10” 代表名义锡含量约为 10%。
“1” 代表名义磷含量约为 0.8-1.2%(通常理解为1%左右)。
对应标准:GB/T 5231-2012《加工铜及铜合金化学成分和产品形状》。
相近国外牌号:
美国:C52400
欧洲:CuSn10P (CW453K)
根据GB/T 5231-2012,其典型成分范围如下:
元素 | 锡 (Sn) | 磷 (P) | 锌 (Zn) | 铅 (Pb) | 杂质总和 | 铜 (Cu) |
含量 | 9.0 ~ 11.5% | 0.8 ~ 1.2% | ≤ 0.3% | ≤ 0.05% | ≤ 0.2% | 余量 |
关键点:
高锡含量(~10%):是合金获得高强度、高硬度和良好铸造/减摩性能的基础。
关键元素磷(~1%):这是其最显著的特点之一。
脱氧剂:在熔炼时去除氧气。
强化剂:与锡、铜形成硬质相 Cu₃P,极大地提高了合金的耐磨性。
改善流动性:提高铸造性能。
QSn10-1是一种高强度、高弹性、高耐磨的变形锡磷青铜。
1. 力学性能(以冷轧/硬态为例)
抗拉强度 (Rm):≥ 440 MPa(硬态可达550 MPa以上)
屈服强度 (Rp0.2):≥ 340 MPa
延伸率 (A):≥ 10% (硬态相对较低,退火态可达40%以上)
硬度 (HV):约 150 - 220 HV(取决于加工状态)
弹性极限高,弹性滞后小:这是其作为弹簧材料的核心优势。
2. 物理与化学性能
耐磨性:极佳。磷形成的硬质相使其在滑动摩擦和重载条件下表现出色,不易粘着或磨损。
耐腐蚀性:在大气、淡水、海水以及多数非氧化性酸、盐溶液中具有优良的抗腐蚀能力,优于黄铜和许多钢材。
疲劳强度:良好,适合承受循环载荷的部件。
导电/导热性:低于纯铜和黄铜,但仍有一定的导电性(约为纯铜的15%左右)。
无磁性:与所有铜合金一样,具有抗磁性。
加工性:冷加工性能优异,但热加工性较差。主要通过冷轧、冷拉、冲压等方式成形。可以进行良好的焊接和钎焊。
3. 一个关键特性:加工硬化
QSn10-1像大多数青铜一样,具有显著的加工硬化效应。通过冷变形(如轧制、拉伸),其强度、硬度和弹性会大幅提高,但塑性会下降。如果需要恢复塑性进行后续加工,可以进行中间退火。
凭借其高弹性、耐磨和耐腐蚀的完美结合,QSn10-1被广泛应用于:
精密仪器弹簧与导电弹簧:电器开关、继电器的弹片、连接器等。
耐磨零件:轴承、轴套、齿轮、蜗轮、衬套、滑块等,特别是在高速、重载或腐蚀性环境下。
航空航天与军工:仪表中的高可靠性弹性元件。
化工设备:耐腐蚀的泵、阀零件。
艺术与建筑:用于雕塑、装饰件以及高档建筑五金。
特性 | 描述 |
核心优势 | 高耐磨、高弹性、高强度、优良耐蚀 |
关键元素 | Sn (~10%) 提供强度基础;P (~1%) 提供耐磨强化 |
状态 | 通常以冷加工硬化状态(硬态、特硬态)使用,以获得最佳弹性 |
主要竞争者 | 对于耐磨件,与 ZQSn10-1(铸造态) 对应;对于弹簧,与铍青铜(QBe2)相比,弹性稍逊但成本低、无毒性。 |
注意点 | 对应力腐蚀开裂有一定敏感性,在含氨等特定介质中需注意。 |
总而言之,QSn10-1是一款性能卓越的工程材料,尤其在高要求、高可靠性的耐磨和弹性应用场景中,是无可替代的经典铜合金选择。