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C17300(高性能铍铜)

发布:sonhooalloy 浏览:2605次

C17300是一种高性能的铍铜合金,也是应用最广泛的铜合金之一。它属于高强度和/或高导电率铜合金家族。C17300是其美国UNS编号,它还有一个常用的商业牌号Alloy 173,在中国通常对应QBe1.9或类似牌号。

以下是关于C17300铜合金的详细成分、性能和应用介绍。

一、 化学成分 (典型值,重量百分比 %)

C17300是一种含铅的易切削铍铜合金,铅的加入显著改善了其切削加工性能。

  • 铍 (Be): 1.80 - 1.90%

  • 铅 (Pb): 0.20 - 0.60% (这是与更常见的C17200合金的主要区别,C17200不含铅)

  • 钴 (Co) 或 镍 (Ni): 0.20% 最小值(通常作为合金化元素,与铍形成强化相)

  • 铜 (Cu): 余量

主要区别: 与最通用的高强度铍铜 C17200 相比,C17300 牺牲了微不足道的一点强度和导电性,换来了极其优异的切削加工性,使其非常适合于需要大量机加工的复杂零件。

二、 主要性能特点

C17300的性能可以通过“固溶处理 + 时效硬化”的热处理工艺来调控,从而在强度、硬度和导电性之间取得平衡。

1.力学性能 (时效硬化后)

  • 高强度: 抗拉强度可达 1100 - 1380 MPa,堪比许多高强度钢。

  • 高硬度: 洛氏硬度可达 HRC 36 - 42(取决于时效状态)。

  • 良好的疲劳强度出色的抗应力松弛能力,在高温下也能保持夹紧力,非常适合做弹性元件。

  • 优异的耐磨性和耐磨损性

2.物理与功能性能

  • 高导热性: 导热系数约为 105 W/m·K(约为纯铜的60%),散热性能优异。

  • 中等导电性: 导电率约为 22 - 28% IACS(国际退火铜标准),是良好的导电材料,尤其在高强度导电场合无可替代。

  • 无磁性: 在强磁场环境中不会被磁化。

  • 耐腐蚀性: 在大气、海水、许多有机化学品中具有良好的耐腐蚀性,类似于纯铜。不易产生电火花。

3.工艺性能

  • 优异的切削加工性: 得益于铅的添加,其切削性能评级可达纯铜的20倍,非常容易进行车、铣、钻等机加工,能获得光洁的表面。

  • 良好的成型性: 在固溶退火态(软态)非常柔软,可以进行深冲、弯曲等冷成型。

  • 可热处理性: 通过时效硬化获得最终的高强度。

  • 可焊接性: 尚可,但比普通铜合金困难,通常采用电子束焊、电阻焊等,不推荐气焊。

三、 典型应用领域

凭借其“高强度、高导电/导热、易切削”的独特组合,C17300被广泛应用于要求苛刻的领域:

  1. 电子电信:

  2. 高可靠性连接器、插座、继电器、开关部件。

  3. 手机基站屏蔽罩、散热片。

  4. 引线框架、导电弹簧。

  5. 工业模具与部件:

  6. 塑料注塑模具(特别是需要快速冷却的镶件、模芯)。

  7. 压铸模具的耐磨镶件、顶针。

  8. 高应力、耐磨损的齿轮、轴承、衬套、阀门部件。

  9. 石油与防爆工具:

  10. 在易燃易爆环境(如油田、矿山、化工厂)中使用的手工具(扳手、锤子、凿子),因为其碰撞时不产生火花。

  11. 航空航天与国防:

  12. 飞机上的高应力轴承、紧固件。

  13. 导弹和雷达系统中的导向装置、弹簧元件。

  14. 汽车工业:

  15. 发动机管理系统中的传感器部件、高性能电气连接器。

四、 热处理状态

  • AT / 固溶处理态: 材料处于最软状态,易于冷加工成型。

  • HT / 时效硬化态: 材料经过热处理达到最高强度、硬度。常见的时效状态有:

    • AT 态 (固溶处理)

    • 1/2H 态 (半硬)

    • HT 态 (峰值时效)

    • HT 高导态 (优化导电率的时效)

总结

C17300 铜合金是一种含铅的易切削型高强度铍铜。 它的核心优势在于将无与伦比的易切削性与高强度、高导电导热性完美结合。这使得它成为制造形状复杂、精度要求高、同时需要承受高应力或高导电/导热性能的关键零部件理想材料。当设计需要大量机加工且对性能有严格要求时,C17300往往是首选。

重要安全提示: 铍铜在固态下是安全的,但在加工过程中(如打磨、车削、焊接)产生的粉尘或烟雾含有铍,吸入对人体有害。加工时必须采取适当的工业卫生和防护措施(如使用吸尘设备、佩戴防护面具)。



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