C52100锡青铜是一种应用非常广泛的高强度、高弹性、耐磨锡磷青铜。以下是其详细的特性分析:
C52100是美国UNS编号,对应的中国牌号是QSn7-0.2(旧称7-0.2锡青铜),日本牌号为C5210。它是一种含有约8%锡和少量磷的铜合金,以其优异的综合机械性能、耐磨性和抗疲劳性而著称。
铜 : 剩余部分
锡 : 7.0% - 9.0% (高锡含量是性能关键)
磷 : 0.03% - 0.35% (脱氧剂并形成硬质强化相)
杂质 : 微量
高强度与高硬度
在所有青铜合金中,其强度属于顶级水平。通过冷加工(如轧制、拉伸)可显著提高其强度和硬度。
典型的抗拉强度:退火态约≥400 MPa,硬态可达≥800 MPa以上。
优异的耐磨性
高锡含量和磷形成的硬质弥散相(如Cu₃P)使其具有极佳的耐磨损和抗咬合性能。
特别适用于高速、高载荷下的滑动摩擦场合。
出色的弹性性能与抗疲劳性
弹性极限高,弹性滞后小,弹性随温度变化小。
抗疲劳强度好,在反复载荷下不易发生塑性变形或断裂,是制造弹簧、簧片的理想材料。
良好的耐腐蚀性
在大气、淡水、海水以及多种非氧化性酸、盐溶液中有良好的耐蚀性,优于许多钢材。
抗应力腐蚀开裂的能力也较好。
优良的切削加工性
切削性能评级约为20%(以易切削黄铜C36000为100%),在铜合金中属于良好的级别,可以进行精密切削。
良好的工艺性能
热成型性:在650-750°C温度范围内具有良好的热轧、热锻性能。
冷成型性:退火状态下冷加工性能良好,但加工硬化速率较快,中间需要退火处理。
焊接与钎焊:软钎焊、硬钎焊性能良好,但气体保护焊和电阻焊需谨慎操作。
相对较贵:由于锡是贵金属,成本高于普通黄铜、磷青铜等。
导电导热性:比纯铜和低合金铜差,但优于钢、不锈钢。
高温性能:长期工作温度不宜超过250°C,否则强度会显著下降。
基于以上特性,C52100广泛应用于需要高强度、耐磨和弹性的关键部件:
电气与电子:
高级连接器、开关触点、继电器弹簧、引线框架。
机械工业:
耐磨件:轴承、轴套、齿轮、蜗轮、高压泵的柱塞、阀座。
弹性元件:波形弹簧、膜片、簧片、紧固件。
航空航天与军工:
飞机和导弹的轴承、导航仪中的弹性元件。
汽车工业:
同步器齿环、离合器衬套、刹车系统活塞。
仪器仪表:
精密仪器中的耐磨、抗磁、弹性零件。
带材/板材: 软态、半硬态、硬态、特硬态等,用于冲压成型弹簧、触点。
棒材/线材: 用于车削加工轴承、齿轮等。
管材: 较少见。
C52100(QSn7-0.2)锡青铜是一种“多面手”型的高性能工程合金。 它成功平衡了强度、弹性、耐磨性和耐腐蚀性,虽然成本较高,但在对部件可靠性、耐用性和精度要求严苛的领域,往往是不可替代的首选材料。其核心价值在于在恶劣工况下(如高速、重载、摩擦)能保持稳定和长久的工作性能。