锡青铜含锡量一般在百分之三到十四之间,主要用于制作弹性元件和耐磨零件。变形锡青铜的含锡量不超过百分之八,有时还添加磷、铅、锌等元素。锡青铜中加铅可改善可切削性和耐磨性,加锌可改善铸造性能。
这种合金具有较高的力学性能、减磨性能和耐蚀性,易切削加工,钎焊和焊接性能好,收缩系数小,无磁性。具有较高的强度、耐蚀性和优良的铸造性能,长期以来广泛应用于各工业部门中。
锡青铜是铸造收缩率最小的有色金属合金,可用来生产形状复杂、轮廓清晰、气密性要求不高的铸件。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中十分耐蚀,广泛用于蒸汽锅炉和海船零件。含磷锡青铜具有良好的力学性能,可用作高精密工作母机的耐磨零件和弹性零件。
锡青铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大,占总消费量一半以上。用于各种电缆和导线,电机和变压器,开关以及印刷线路板,在机械和运输车辆制造中,用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。
锡青铜化学成分
| 合金牌号 | 合金名称 | 化学成分(%) | |||||
| 锡 | 锌 | 铅 | 磷 | 镍 | 铜 | ||
| ZCuSn3Zn8Pb6Ni1 | 3-8-6-1锡青铜 | 2.0-4.0 | 6.0-9.0 | 4.0-7.0 | 0.5-1.5 | 其余 | |
| ZCuSn3Zn11Pb4 | 3-11-4锡青铜 | 2.0-4.0 | 9.0-13.0 | 3.0-6.0 | 其余 | ||
| ZCuSn5Pb5Zn5 | 5-5-5锡青铜 | 4.0-6.0 | 4.0-6.0 | 4.0-6.0 | 其余 | ||
| ZCuSn10Pb1 | 10-1锡青铜 | 9.0-11.5 | 0.5-1.0 | 其余 | |||
| ZCuSn10Pb5 | 10-5锡青铜 | 9.0-11.0 | 4.0-6.0 | 其余 | |||
| ZCuSn10Zn2 | 10-2锡青铜 | 9.0-11.0 | 1.0-3.0 | 其余 | |||
锡青铜的杂质限量
| 合金牌号 | 杂质限量,不大于(%) | |||||||||||
| 铁 | 铝 | 锑 | 硅 | 磷 | 硫 | 镍 | 锡 | 锌 | 铅 | 锰 | 总和 | |
| ZCuSn3Zn8Pb6Ni1 | 0.4 | 0.02 | 0.3 | 0.02 | 0.05 | 1 | ||||||
| ZCuSn3Zn11Pb4 | 0.5 | 0.02 | 0.3 | 0.02 | 0.05 | 1 | ||||||
| ZCuSn5Pb5Zn5 | 0.3 | 0.01 | 0.25 | 0.01 | 0.05 | 0.1 | 2.5 | 1 | ||||
| ZCuSn10Pb1 | 0.1 | 0.01 | 0.05 | 0.02 | 0.05 | 0.1 | 0.05 | 0.25 | 0.05 | 0.75 | ||
| ZCuSn10Pb5 | 0.3 | 0.02 | 0.3 | 0.05 | 1 | 1 | ||||||
| ZCuSn10Zn2 | 0.25 | 0.01 | 0.3 | 0.01 | 0.05 | 0.1 | 2 | 1.5 | 0.2 | 1.5 | ||
锡青铜的力学性能
| 合金牌号 | 铸造方 法 | 力学性能,不低于 | |||
| σb/MPa(kgf/mm2) | σ0.2/MPa(kgf/mm2) | δ5(%) | 硬度HBW | ||
| ZCuSn3Zn8Pb6Ni1 | S | 175(17.8) | 8 | 590 | |
| J | 215(21.9) | 10 | 685 | ||
| ZCuSn3Zn11Pb4 | S | 175(17.8) | 8 | 590 | |
| J | 215(21.9) | 10 | 590 | ||
| ZCuSn5Pb5Zn5 | S、J | 200(20.4) | 90(9.2) | 13 | 590 |
| Li、La | 250(25.5) | 100(10.2) | 13 | 635 | |
| ZCuSn10Pb1 | S | 220(22.4) | 130(13.3) | 3 | 785 |
| J | 310(31.6) | 170(17.3) | 2 | 885 | |
| Li | 330(33.6) | 170(17.3) | 4 | 885 | |
| La | 360(36.7) | 170(17.3) | 6 | 885 | |
| ZCuSn10Pb5 | S | 195(19.9) | 10 | 685 | |
| J | 245(25.0) | 10 | 685 | ||
| ZCuSn10Zn2 | S | 240(24.5) | 120(12.2) | 12 | 685 |
| J | 245(25.0) | 140(14.3) | 6 | 785 | |
| Li、La | 270(27.5) | 140(14.3) | 7 | 785 | |
| S:砂型铸造;J:金属型铸造;Li:离心铸造;La:连续浇铸 | |||||
锡青铜的主要特性和应用举例
| 合金牌号 | 主要特性 | 应用举例 |
| ZCuSn3Zn8Pb6Ni1(硬度70) | 耐磨性较好,易加工,铸造性能好,气密性较好、耐腐蚀,可在流动海水下工作 | 在各种液体燃料以及海水、淡水和蒸汽(≤225℃)中工作的零件,压力不大于2.5MPa的阀门和管配件 |
| ZCuSn3Zn11Pb4(硬度60) | 铸造性能好,易加工,耐腐蚀 | 海水、淡水、蒸汽中,压力不大于2.5MPa的管配件 |
| ZCuSn5Pb5Zn5(硬度63) | 耐磨性和耐蚀性好,易加工,铸造性能和气密性较好 | 在较高负荷,中等滑动速度下工作的耐磨耐腐蚀零件,如轴瓦、衬套、缸套、活塞离合器、泵件压盖以及蜗轮等 |
| ZCuSn10Pb1(硬度90、试样80) | 硬度高,耐磨性极好,不易产生咬死现象,有较好的铸造性能和切削加工性能,在大气和淡水中有良好的耐蚀性 | 可用于高负荷(20MPa以下)和高滑动速度(8m/s)下工作的耐磨零件,如连杆、衬套、轴瓦、齿轮、蜗轮等 |
| ZCuSn10Pb5 (硬度70) | 耐腐蚀,特别对稀硫酸、盐酸和脂肪酸 | 结构材料,耐蚀、耐酸的配件以及破碎机衬套、轴瓦 |
| ZCuSn10Zn2 (硬度80) | 耐蚀性、耐磨性和切削加工性能好,铸造性能好,铸件致密性较高,气密性较好 | 在中等及较高负荷和小滑动速度下工作的重要管配件,以及阀、旋塞、泵体、齿轮、叶轮和蜗轮等 |