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青銅由于堅(jiān)硬,易熔,能很好的鑄造成型,在空氣中性能穩(wěn)定。河北錫青銅除了含有3%~14%錫,此外還常常加入磷、鋅、鉛等元素。它耐蝕,有較好的力學(xué)性能和工藝性能,并能很好地焊接和釬焊,沖擊時(shí)不產(chǎn)生火花。分為加工錫青銅和鑄造錫青銅。用于壓力加工的錫青銅含錫量低于6%~7%,鑄造錫青銅的含錫量為10%~14%。
常用牌號(hào)有QSn4-3,QSn4.4-2.5,QSn7-O.2,ZQSn10,ZQSn5-2-5,ZQSN6-6-3等。錫青銅是鑄造收縮率小的有色金屬合金,可用來(lái)生產(chǎn)形狀復(fù)雜、輪廓清晰、氣密性要求不高的鑄件。錫青銅在大氣、海水、淡水和蒸汽中十分耐蝕,廣泛用于蒸汽鍋爐和海船零件。含磷錫青銅具有良好的力學(xué)性能,可用作高精密工作母機(jī)的彈性零件。
含鉛錫青銅常用作滑動(dòng)軸承,含鋅錫青銅可作高氣密性鑄件。錫青銅的凝固范圍大,枝晶偏析嚴(yán)重;凝固時(shí)不易形成集中縮孔,體積收縮很小;鑄錠中易出現(xiàn)錫的逆偏析,嚴(yán)重時(shí)鑄錠表面可見(jiàn)到白色斑點(diǎn)(8相析出),甚至出現(xiàn)富錫顆粒,一般稱為錫汗,改進(jìn)鑄造方法和工藝條件可減輕逆偏析程度。
液態(tài)合金中,錫易生成硬脆的夾雜物SnO2,熔煉要充分脫氧,防止由于夾雜物引起的合金力學(xué)性能的降低。對(duì)過(guò)熱和氣體的敏感性很小,能很好地焊接和釬焊。沖擊時(shí)不發(fā)生火花,無(wú)磁性、耐寒。錫青銅是工業(yè)上使用的重要銅合金。為改善其鑄造、力學(xué)性能,以及節(jié)約錫,在錫青銅中加入磷、鋅、鉛等合金元素。因而可把錫青銅分為錫磷青銅、錫鋅青銅和錫鋅鉛三類。
磷是銅合金的良好脫氧劑,可增加合金的流動(dòng)性,改善錫青銅的工藝和力學(xué)性能,但加大逆偏析程度。錫青銅中磷的極限溶解度為0.15%,過(guò)多時(shí)將形成a+δ+Cu3P三元共晶,熔點(diǎn)為628℃,熱軋時(shí)易產(chǎn)生熱脆性,只能冷加工。因此變形錫青銅中含磷量不應(yīng)大于0.5%,熱加工時(shí),磷應(yīng)小于0.25%。
含磷錫青銅是有名的彈性材料,在加工時(shí),控制冷加工前的晶粒大小和加工后的低溫退火很有必要。細(xì)晶粒加工材的強(qiáng)度、彈性模量和疲勞強(qiáng)度比其粗晶粒加工材為高,但塑性較低。冷加工材在200~260℃經(jīng)1~2h低溫退火、產(chǎn)生退火硬化效應(yīng),可進(jìn)一步提高制品的強(qiáng)度、塑性、彈性極限和彈性模量,并增加彈性的穩(wěn)定性。