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HSi80-3(硅青铜合金)

发布:sonhooalloy 浏览:14600次

HSi80-3 是一种中国的旧牌号硅青铜合金。根据最新的国家标准(GB/T 5231-2012《加工铜及铜合金牌号和化学成分》),其对应关系已更新,但它仍被广泛认知和使用。下面为您详细解析其成分、性能和主要用途。

1. 化学成分

HSi80-3 的牌号含义是:H(黄铜类别)、Si(主要合金元素为硅)、80(平均铜含量约80%)、3(主要合金元素硅的平均含量约3%)。

其典型化学成分(质量分数,%)为:

元素

铜 Cu

硅 Si

锰 Mn

锌 Zn

铅 Pb

铁 Fe

镍 Ni

杂质总和

含量

79.0 ~ 81.0

2.5 ~ 4.0

0.3 ~ 0.5

余量

≤ 0.1

≤ 0.6

≤ 0.5

≤ 1.5

关键点说明

  • 主要合金元素硅(Si) 是核心元素,能显著提高合金的强度、硬度、耐磨性和铸造流动性,并保持良好的耐蚀性。

  • 次要元素锰(Mn) 能进一步提高强度、耐热性和耐蚀性;锌(Zn) 作为主要的“余量”元素,可以降低成本,并有一定的固溶强化作用。

  • 对应新牌号:在现行标准中,与其成分和性能最接近的牌号是 CuZn16Si4(代号:H688),或者更广泛地,它属于高强度硅青铜范畴,与国际上的 C65500(高硅青铜A)C87850(硅黄铜) 有相似之处。

2. 物理与机械性能

HSi80-3 综合了良好的力学性能和优异的工艺性能。

  • 物理性能

    • 密度:约 8.4 g/cm³(比纯铜和黄铜轻)。

    • 导热/导电性:较差,远低于纯铜和普通黄铜。

    • 熔点:约 900 ~ 950°C。

  • 机械性能(典型值,取决于状态)

    • 抗拉强度350 ~ 500 MPa(非常高,接近或超过一些钢材)。

    • 屈服强度:≥ 150 MPa。

    • 延伸率15% ~ 25%(具有良好的塑性)。

    • 硬度HB 90 ~ 120(布氏硬度)。

    • 疲劳强度:良好。

  • 工艺性能

    • 铸造性能极佳。硅的加入大大改善了熔体的流动性和填充性,收缩率低,适合铸造形状复杂、壁厚不均的零件。

    • 加工性能优良。既适合热加工(热轧、热锻),也具有良好的冷加工能力(冷轧、拉拔、冲压)。切削加工性尚可,优于纯铜和许多锡青铜。

    • 焊接性能良好。可采用钎焊、电阻焊、气体保护焊等多种方式焊接。

    • 耐腐蚀性优异。在淡水、海水、蒸汽、大气及多数有机酸介质中的耐蚀性远优于普通黄铜,与锡青铜相当。尤其具有抗应力腐蚀开裂的能力。

3. 主要特性总结

  1. 高强度高耐磨:力学性能突出,尤其适合承受高负载和摩擦的部件。

  2. 优良的耐蚀性:特别适用于海洋环境和化工介质。

  3. 卓越的铸造性:能铸出轮廓清晰、结构复杂的精密铸件。

  4. 良好的综合工艺性:便于进行各种冷热加工和焊接。

  5. 无磁性:适用于需要避免磁干扰的场合。

  6. 撞击无火花:是制造在易燃易爆环境中使用工具的理想材料。

4. 典型用途

基于以上性能,HSi80-3 被广泛应用于:

  • 船舶制造齿轮、蜗轮、轴承、船用泵阀的零件、海水管路系统配件(如三通、阀门)。这是其最经典的应用领域。

  • 机械制造高压齿轮、轴套、摩擦片、制动器零件、连杆衬套等要求高强度、耐磨、耐蚀的部件。

  • 化工设备泵壳、叶轮、阀门、搅拌器零件等接触腐蚀性介质的部件。

  • 耐磨零件轧钢机辊道轴承、矿山机械耐磨件

  • 其他电气设备中的弹簧、连接器,以及工艺品和建筑装饰件

5. 与相似材料的比较

  • vs. 锡青铜(如QSn6.5-1):HSi80-3 强度更高、铸造流动性更好、成本更低,但减摩性和弹性略逊。在许多场合可以替代昂贵的锡青铜。

  • vs. 普通黄铜(如H62):HSi80-3 强度、硬度、耐磨性和耐蚀性(尤其是耐脱锌腐蚀和应力腐蚀)全面胜出,但价格更贵,导电导热性差。

总结

HSi80-3(对应新牌号H688/CuZn16Si4)是一种高性能的硅青铜(硅黄铜)合金。它以硅为主要强化元素,兼具了高强度、高耐磨性、优异的耐蚀性(尤其是海水环境)和极佳的铸造与加工性能。 它是在要求高机械性能和耐腐蚀性,且需要复杂成型的工况下的关键工程材料,尤其在船舶、海洋工程和重型机械中扮演着不可替代的角色。在选材时,如果遇到旧图纸标注HSi80-3,应优先考虑采用现行标准中的对应牌号 CuZn16Si4(H688)



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