QAl9-2 是一种常见的高强度铝青铜,以其优异的综合性能在工程领域广泛应用。
以下是其详细的特性分析:
Q:代表“青”铜。
Al:主添加元素为“铝”。
9:表示铝的平均含量约为 9%。
2:表示其他重要合金元素(此处为锰)的平均含量约为 2%。
主要成分:Cu(余量),Al (~8.0-10.0%),Mn (~1.5-2.5%),Fe (≤1.0%),Zn (≤1.0%)。
高强度与高硬度:通过固溶强化和弥散强化,其抗拉强度、屈服强度和硬度都远高于普通锡青铜和黄铜,接近某些中低强度钢的水平。
良好的耐磨性:特别适合在高比压、高速滑动摩擦条件下工作。表面能形成坚硬耐磨的氧化铝膜,且铁元素的加入细化了晶粒,进一步提高了耐磨性和抗咬合性。
疲劳强度高:适合制造承受交变载荷的零件。
在大气、海水、盐水及多数有机酸溶液中,其耐腐蚀性优于黄铜和许多不锈钢。
抗空蚀和冲刷腐蚀性能好:因此是船舶螺旋桨、水泵叶轮等部件的理想材料。
高温抗氧化性:在高温下(≤400°C)能保持稳定,抗氧化能力强。
铸造性能良好:流动性好,缩孔集中,易于获得致密铸件。
切削加工性尚可:虽不如易切削钢,但在铜合金中属于可加工范围,硬态下切削性更好。
焊接性能一般:可采用氩弧焊、钎焊等方法,但焊接性不及纯铜和部分黄铜,需使用专用焊材和工艺。
不可热处理强化:主要依靠冷作硬化来提高强度。
无磁性:适用于需要避免磁干扰的场合。
导热导电性:低于纯铜,但优于钢铁。
冲击时不产生火花:是制造防爆工具(如锤、扳手)的关键材料。
密度较低:约为 7.6 g/cm³,比纯铜和许多铜合金轻。
vs. QAl9-4(铝铁青铜):QAl9-4 含有 4% 的铁,具有更高的强度、硬度和耐磨性,以及更好的高温性能,但塑性和韧性稍差,价格也更高。QAl9-2 性价比更高,综合性能更均衡。
vs. 锡青铜(如ZCuSn10P1):QAl9-2 的强度、硬度和耐磨性更好,且更轻、更耐海水腐蚀,但减摩性和跑合性可能不如高锡青铜。
基于以上特性,QAl9-2 常用于制造:
耐磨零件:齿轮、轴套、轴承、蜗轮、导向件、阀座等。
船舶与海洋工程:船舶螺旋桨、泵体、叶轮、海水管路附件、 Marine hardware。
航空航天:高强度的结构件、齿轮、导向装置。
化工设备:耐腐蚀的阀门、泵部件。
特种工具:防爆工具、无火花工具。
其他:电气设备的导电弹簧、高强度紧固件等。
QAl9-2铝青铜是一种以高强度、高耐磨性、优良耐蚀性(尤其耐海水)为核心优势的铜合金。它在需要承受重载、摩擦和腐蚀环境的复杂部件中表现出色,是连接纯铜/黄铜的优良耐蚀性与高强度钢之间的重要工程材料。 在选择时,若对强度和耐磨性有更高要求,可考虑QAl9-4;若对成本和综合性能有平衡要求,QAl9-2是一个非常经典和可靠的选择。