Logo

新闻中心

媒体资讯

媒体资讯

C17200(铍青铜)

发布:sonhooalloy 浏览:54682次

C17200是美国ASTM标准的牌号,它是铍青铜家族中最经典、应用最广泛的合金之一。在中国对应的牌号为 QBe2(旧标)或 QBe1.9(新标)。


一、 化学成分

C17200是一种典型的沉淀硬化型铜合金,其成分特点是低含量铍加上少量钴或镍作为第三元素。

元素

含量(重量百分比,%)

作用

铍 (Be)

1.80 ~ 2.00

核心合金元素。通过固溶和时效处理形成弥散分布的γ相,产生强烈的沉淀硬化效果,是获得超高强度的关键。

钴 (Co)镍 (Ni)

0.20 ~ 0.25 (Co)

改良剂。与多余的铍形成化合物,抑制过时效,细化晶粒,提高时效稳定性和强度均匀性。通常用钴,也有含镍的变种。

铜 (Cu)

余量

基体,提供基本的导电、导热和塑性。

杂质 (Fe, Si, Al, Pb等)

≤ 0.5

严格控制,防止对性能产生不利影响。

: 有时会添加微量的 硅 (Si)镁 (Mg) 以进一步改善性能。


二、 主要性能特点

C17200的性能非常独特,被誉为“有色金属的弹性之王”。其性能高度依赖于热处理状态

1. 热处理状态与机械性能

合金经历“固溶处理 + 冷加工 + 时效处理”来获得最佳性能。

  • 固溶态 (O态): 软态,强度低,塑性极好,易于进行冷加工或成形。

  • 时效态 (TH04, TH01等): 通过低温时效(约300-320°C,2-4小时),析出强化相,达到峰值性能。

典型机械性能 (时效后)

  • 抗拉强度 (σb)1100 ~ 1400 MPa (可与高强度钢媲美)

  • 屈服强度 (σ0.2)1000 ~ 1200 MPa

  • 伸长率 (δ)2% ~ 10% (取决于冷加工程度)

  • 硬度HRC 36 ~ 42 (约HV 370-420)

  • 弹性极限高,弹性滞后小: 这是其作为优秀弹性材料的核心。

2. 物理与化学性能

  • 导电/导热性: 约为纯铜的 20-25% (IACS)。在拥有超高强度的金属中,这个导电率已经非常出色,远高于钢和不锈钢。

  • 无磁性: 不产生磁干扰,也不受磁场影响。

  • 耐磨性: 极佳,特别适合做轴承、齿轮等耐磨件。

  • 耐疲劳性: 非常好,抗应力松弛能力强,适合制作长期受力的弹簧。

  • 耐腐蚀性: 在大气、海水、油类及许多化学介质中,耐腐蚀性能与纯铜相似。不耐氨及酸性环境

  • 低温性能: 在低温下强度和塑性不降反升。

  • 加工性: 固溶态下成形性良好;硬化后切削加工性尚可,但磨削性好。

  • 可焊接性: 良好,可采用钎焊、电阻焊、电子束焊等。焊接后需重新固溶时效以恢复性能。


三、 突出优点与缺点

优点:

  1. 极高的强度、硬度和疲劳强度

  2. 优异的弹性性能(弹性模量约128 GPa),弹性滞后小,弹力精准。

  3. 良好的导电性和导热性

  4. 出色的耐磨性和抗咬合性

  5. 无磁性、耐腐蚀、耐低温

  6. 在撞击时不产生火花(安全特性)。

缺点:

  1. 成本高昂: 铍是稀有、昂贵的金属。

  2. 工艺复杂: 必须通过严格的热处理才能获得最佳性能。

  3. 潜在健康风险铍及其化合物有毒(特别是粉尘和烟雾),吸入可能导致慢性铍病。加工(如打磨、焊接、熔炼)时必须采取严格的防护措施

  4. 塑性相对较低(在峰值强度状态下)。


四、 典型应用领域

基于其“高强度+高导电+高弹性”的组合,C17200广泛应用于高端工业领域:

  • 关键弹性元件: 高级弹簧(如膜盒弹簧、精密仪器弹簧)、波纹管、继电器触点簧片。

  • 模具: 塑料注射成型模具(镶件)、吹塑模具、压铸模具镶件(因其高强度、高导热和耐磨性)。

  • 耐磨件: 轴承、衬套、齿轮、泵部件、阀座。

  • 安全工具: 无火花工具(用于石油、化工、矿山等易燃易爆环境)。

  • 航空航天: 飞机轴承、起落架部件、导航系统弹簧。

  • 电子电信: 连接器、开关触点、继电器。


五、 常见牌号对照与相关合金

  • 中国: QBe2 (旧标 GB/T 5231), QBe1.9 (新标)

  • 美国: C17200, Alloy 25

  • 日本C1720

  • 欧洲: CuBe2

相关合金

  • C17000 (QBe1.7): 铍含量略低,导电性更好(~22% IACS),强度略低。

  • C17300 (QBe1.9+Pb): 添加铅以改善切削加工性。

  • C17500 (CuCo2Be): 高钴(约2.5%)低铍(约0.5%),强度和硬度较低,但导电率极高(~45% IACS),用于要求高导电和高强度的场合。

总结

C17200(铍青铜)是一种通过沉淀硬化获得超高强度、高弹性、同时兼具良好导电导热性的高端铜合金。 它在需要承受高应力、高疲劳载荷,同时又要求无磁性、耐腐蚀或良好导电性的精密工程领域是不可替代的关键材料,但其高昂的成本和加工要求限制了其应用范围。使用和加工时务必注意其铍元素的毒性,做好安全防护。



  • 13918129114
    24小时服务热线
  • chinasonhoo@163.com
    企业邮箱
  • 上海市奉贤区奉浦大道111号
    商虎地址
Copyrights©2022 上海商虎有色金属有限公司 备案号:沪ICP备2023034319号-1