QCr0.6-0.4-0.05 是一种铜铬系合金,属于铬青铜的一种。这种命名方式(数字直接跟在元素符号后)常见于国内一些企业标准或老牌号,更通用的国标牌号类似 QCr0.5 或 QCr0.5-0.4-0.05。
下面为您详细解析该合金的成分、性能及应用。
合金牌号中的数字通常代表主要合金元素的质量百分比(%)。
Q:表示“青”铜(“Q”是“青”字汉语拼音首字母)。
Cr0.6:铬(Cr) 含量约 0.6%。这是最重要的强化元素,通过时效析出Cr颗粒产生显著的强化效果。
0.4:通常指铁(Fe) 含量约 0.4%。铁的加入可以细化晶粒,提高合金的强度和耐磨性,但会略微降低导电性。
0.05:通常指锡(Sn) 或锌(Zn) 含量约 0.05%。微量锡/锌主要用于改善合金的流动性和铸造性能,对主体性能影响不大。
一个更标准的对应成分参考(GB/T 5233-2022 加工铬青铜):
Cr: 0.4% ~ 1.0% (典型值0.5%-0.8%)
Fe: ≤ 0.10% 或 根据要求添加(您提到的0.4%属于特规添加)
Sn/Zn: 微量
Cu: 余量
因此,QCr0.6-0.4-0.05 可以理解为一种含有微量铁和锡/锌的铬青铜,铬含量在0.6%左右。
铬青铜是典型的沉淀硬化型合金,其性能强烈依赖于热处理状态(固溶处理 + 时效处理)。
核心性能:
高强度与高硬度:时效处理后,强度(抗拉强度Rm可达450-550 MPa甚至更高)和硬度(HBW可达120-160)远高于纯铜和普通黄铜。添加的Fe元素进一步强化了合金。
良好的导电导热性:在保持较高强度的同时,导电率可达80% IACS(国际退火铜标准) 左右,远高于其他高强铜合金(如铍铜、白铜)。导热性也非常优异。
优异的耐热性/抗软化性:这是铬青铜最突出的优点之一。在高温下(可达400°C)仍能保持大部分强度和硬度,不易发生软化。工作温度上限远高于一般铜合金。
良好的耐磨性与减摩性:高硬度使其具有良好的耐磨性能。
优良的加工性能:
冷热加工性良好:固溶态(软态)易于进行冷冲压、拉伸等成形加工。
焊接和钎焊性能优良。
耐腐蚀性:在大气、淡水、海水以及许多非氧化性酸中具有较好的耐蚀性,接近纯铜。
性能总结对比:
它在强度、导电性、耐热性三者之间取得了极佳的平衡。
基于上述性能,QCr0.6-0.4-0.05合金主要用于要求高强度、高导电、高导热且需要在较高温度下工作的场合。
电阻焊电极:是最主要的用途。用于点焊、滚焊、对焊机的电极、电极臂、电极连杆等。要求高导电以通过大电流,高强度和耐热性以承受焊接压力和高温。
高强度导电部件:
高压开关电器中的电触头、导电杆、闸刀。
大功率电机、发电机中的换向片、导条、转子端环。
电气化铁路的接触线、滑板。
高温模具与耐磨件:
塑料注射成型模具(特别是需要快速冷却的部位)。
金属连续铸造用的结晶器、高温轴承、齿轮等耐磨部件。
其他:散热器、热交换器的高强度部件等。
软态(M态 / O态):固溶处理后的状态,强度较低,塑性好,便于冷加工。
硬态(Y态 / H态):冷加工后的状态,强度提高,导电性变化不大。
时效态(CS态 / TF态):固溶后经冷加工+时效,或直接时效,达到峰值性能(高强度、高硬度、高导电性)。这是最常用的使用状态。
QCr0.6-0.4-0.05铜合金是一种高强度、高导电、耐高温的铬青铜。其通过添加约0.6%的铬进行沉淀强化,并添加约0.4%的铁进一步细化晶粒、提高耐磨性。它完美地解决了“既要高强度,又要高导电”的工程矛盾,是制造电阻焊电极、高压电器导电部件、高温耐磨模具等关键零件的理想材料。
如需具体数据(如力学性能参数表、导电率曲线等),建议查询最新的GB/T 5233《加工铜及铜合金牌号和化学成分》和GB/T 13819《铜及铜合金铸件》等相关国家标准,或直接向材料供应商索取技术资料。