9-4铝铁青铜（QAl9-4或ZCuAl9Fe4）是一种以铜为基体，添加铝、铁等元素的铜合金，具有高强度、高耐磨性、良好的耐蚀性和热加工性能，广泛应用于机械制造、海洋工程、化工、石油等领域。以下从材料性能和应用场景两方面进行详细分析：

一、材料性能分析

1. 化学成分
   9-4铝铁青铜的主要化学成分包括：

   • 铜（Cu）：基体元素，含量余量。

   • 铝（Al）：8.0%～10.0%，显著提高合金的强度和硬度，同时增强耐蚀性。

   • 铁（Fe）：2.0%～4.0%，作为强化元素，提升合金的硬度和耐磨性。

   • 其他元素：少量锌（Zn）、锰（Mn）、硅（Si）等，用于调节合金性能。

   
   

2. 力学性能

   • 抗拉强度：≥540 MPa（棒材纵向室温拉伸）。

   • 屈服强度：≥340 MPa（典型值）。

   • 伸长率：≥15%（δ10），≥17%（δ5），表明合金具有良好的塑性。

   • 硬度：110～190 HB，硬度范围较宽，可通过热处理进一步调整。

   
   

3. 物理性能

   • 密度：约7.5 g/cm³。

   • 热导率：58.6 W/(m·K)，良好的导热性。

   • 电阻率：0.12～0.152 Ω·mm²/m，适用于电气领域。

   • 线胀系数：16.2～18.1×10⁻⁶/K，热膨胀系数适中。

   
   

4. 耐蚀性

   • 在大气、淡水和海水中表现出优异的耐蚀性，适用于海洋环境。

   • 抗高温氧化性较好，可在250℃以下长期工作。

   
   

5. 加工性能

   • 热加工性：热加工温度750～850℃，退火温度700～750℃，淬火温度850℃水冷，回火温度500～550℃。

   • 可焊性：可进行电焊和气焊，但钎焊性较差。

   • 切削加工性：切削加工性为HPb63-3的20%，加工性能尚可。

   
   

   

   
   

二、应用领域分析

1. 机械制造

   • 耐磨零件：如轴承、齿轮、蜗轮、螺杆、螺帽等，利用其高强度和耐磨性。

   • 高强度部件：如铜套、密封环等，适用于高负荷工况。

   
   

2. 海洋工程

   • 耐蚀部件：如锚链、船舶零部件、海洋管道、海洋平台结构件等，利用其优异的耐海水腐蚀性能。

   
   

3. 化工与石油

   • 耐腐蚀设备：如阀门、管件、密封件、泵体等，适用于腐蚀性介质环境。

   • 钻探部件：如钻头、钻杆等，利用其耐磨性和耐高温性能。

   
   

4. 电气与电子

   • 导电部件：如连接器、端子等，利用其良好的导电性和耐蚀性。

   
   

5. 建筑与基础设施

   • 耐腐蚀管道：如水管、燃气管道等，适用于长期暴露在潮湿环境中的场景。

   

   
   

三、性能优势总结

• 高强度与耐磨性：铝和铁的加入显著提高了合金的强度和硬度，适用于高负荷和耐磨工况。

• 优异的耐蚀性：在大气、淡水和海水中表现出良好的抗腐蚀性能，延长了使用寿命。

• 良好的热加工性：可通过热处理进一步优化性能，满足不同工况需求。

• 广泛的应用适应性：适用于机械、海洋、化工、石油、电气等多个领域，是一种多功能的铜合金材料。

四、应用案例     

     嘉兴固润已将9-4铝铁青铜应用至以下领域

• 船舶推进器：利用其高强度和耐蚀性，确保推进器在海洋环境中的长期可靠运行。

• 化工阀门：在腐蚀性介质中保持密封性和耐久性，减少维护成本。

• 石油钻杆：在高温高压环境下保持耐磨性和强度，提高钻探效率。