QAl10系列铝青铜常见的有QAl10 - 3、QAl10 - 4 - 4、QAl10 - 3 - 1.5等牌号,不同国家或地区有不同的标准对应:
不同牌号的QAl10系列铝青铜成分有所差异,但主要元素及作用类似:
铝(Al):含量8.5% - 10.0%,可提高强度、硬度及耐蚀性。
铁(Fe):2.0% - 4.0%,能细化晶粒,增强耐磨性。
锰(Mn):≤1.5%,起到脱氧作用,改善热加工性。
铜(Cu):余量,作为基体金属,保证导电导热性1。
铝(Al):9.0 - 11.0%,提高合金硬度和强度。
镍(Ni):3.5 - 5.5%,增强合金的耐磨性和耐腐蚀性。
铜(Cu):余量,赋予合金良好的导电性和导热性。此外还含有锌(Zn)≤0.5%、锰(Mn)≤0.3%、硅(Si)≤0.1%、铅(Pb)≤0.02%、锡(Sn)≤0.1%等元素2。
主要成分中铝含量8.5~10.0%,铁2.0~4.0%,铜为余量,还含有锡(Sn)≤0.10、锌(Zn)≤0.50、硅(Si)≤0.10、磷(P)≤0.01、铅(Pb)≤0.03等元素,含铝量一般不超过11.5%,有时还加入适量的铁、镍、锰等元素以改善性能4。
密度:7.5 - 7.8g/cm³。
熔点:约1040 - 1080°C。
导电率:约13%IACS(低于纯铜)。
导热系数:约50W/(m·K)。
抗拉强度:铸造态≥540MPa;变形加工态≥685MPa。
延伸率(δ):铸造态≥10%;变形态≥15%。
硬度:铸造态HB110 - 160;硬态HB180 - 2401。
密度(ρ):7.6g/cm³。
导热系数(λ):≤40W/(m·K)。
线膨胀系数(α):20 - 23×10⁻⁶/°C。
抗拉强度(σb):≥600MPa。
屈服强度(σ0.2):≥300MPa。
伸长率(δ):≥10%。
硬度(HB):150 - 2002。
具有较高的强度和良好的耐磨性,经淬火、回火后可提高强度,有较高的高温耐蚀性和抗氧化性,在大气、淡水和海水中抗蚀性很好,可切削性尚可,可焊接不易钎焊,热态下压力加工良好4。
QAl10系列铝青铜中,铁等元素形成硬质相,使其适合用于滑动摩擦部件,如QAl10 - 3适合制作重载轴承与轴套等。
能抗海水、酸性环境腐蚀,优于普通黄铜和锡青铜,可用于制作耐蚀结构件,如化工阀门零件、海水泵叶轮等。
可在一定高温下长期使用,抗氧化性良好,例如QAl10 - 3可在400°C以下长期使用,QAl10 - 4 - 4高温(400℃)下力学性能稳定。
重载轴承与轴套:如船舶推进器轴承、矿山机械轴套。
耐蚀结构件:化工阀门零件、海水泵叶轮、海洋平台紧固件。
耐磨工具:模具镶块、齿轮、轧机导板。
广泛应用于航海、航空、石油化工等领域,如制造船舶、汽车、石油化工设备的相关部件25。
用于制作高温条件下的耐磨件和标准件,如齿轮、轴承、飞轮,以及强度比较高的螺杆、螺帽、铜套、密封环等和耐磨的零部件4。
铸造工艺:适合砂型铸造、金属型铸造,需控制冷却速率以避免偏析。
热加工:热轧或锻造温度850 - 950°C,终锻温度不低于700°C。
冷加工:可冷轧或拉拔,但需中间退火(650 - 750°C)以恢复塑性。
焊接:推荐TIG焊或MIG焊,焊材选用铝青铜焊丝(如ECuAl - A2),预热至300 - 400°C。
热处理:固溶处理(850°C水淬) + 时效(500°C×2h)可进一步提升强度。
加工工艺:可以通过常规的铸造、挤压、锻造等工艺进行加工,其中铸造是最常用的加工方法。
热处理工艺:常见的热处理工艺包括退火和淬火,退火温度为650°C - 750°C。