QSn4-4-2.5”是一种常见的铸造锡青铜合金牌号,通常用于铸造耐磨零件。它的性能特点是优秀的耐磨性、良好的切削加工性和一定的耐腐蚀性。
下面为您详细分解其成分和性能:
“Q”代表“青铜”,“Sn”是锡的元素符号,数字“4-4-2.5”依次表示锡(Sn)、锌(Zn)、铅(Pb) 的主要含量(百分比)。
这是一种典型的高铅锡青铜。其名义化学成分(重量百分比)通常为:
锡(Sn): ≈ 4%
锌(Zn): ≈ 4%
铅(Pb): ≈ 2.5%
铜(Cu): 余量(约占89%),并含有微量的杂质元素。
请注意: 这是国内常用的习惯表示法。在现行国家标准(GB/T)中,与之最接近的正式牌号是 ZCuSn4Pb4Zn2 或 ZCuSn5Pb5Zn5(铸造铜合金)。在一些行业或旧标准中,也写作 QSn4-4-2.5。国际上类似的牌号有美国的 C83600(奥贝格青铜)。
强度与硬度: 属于中等强度材料。抗拉强度一般在200-250 MPa左右,布氏硬度(HB)约60-90。不适合用于高负荷、高强度的结构件。
塑性: 塑性一般,延伸率较低。
耐磨性与减摩性: 这是其最核心的优点。软质铅颗粒在合金中均匀分布,在摩擦时能起到润滑作用,形成自润滑膜,降低摩擦系数,特别适合在边界润滑或干摩擦条件下工作。
切削加工性: 极佳。高含量的铅使切屑易断,刀具磨损小,能获得光洁的加工表面。
铸造性能: 流动性好,收缩率小,适合铸造形状复杂、壁厚不均的零件。但容易产生成分偏析(铅下沉)。
焊接性: 较差,一般不推荐焊接。
耐腐蚀性: 在空气、淡水、海水及大多数非氧化性酸液中具有良好的耐蚀性,优于纯铜和黄铜。但在氨水、酸性矿水及氧化性酸中不耐蚀。
优点 | 缺点 |
1. 优异的耐磨和减摩性能 | 1. 机械强度较低,不适用于重载 |
2. 出色的切削加工性 | 2. 塑性、韧性较差 |
3. 良好的铸造流动性 | 3. 耐高温性能差,工作温度通常不超过250℃ |
4. 较好的耐腐蚀性(尤其对水、大气) | 4. 铅元素存在环保和健康顾虑(某些领域受限) |
5. 具有一定的抗冲击能力,不易产生火花 |
基于其性能,它主要用于制造中等载荷和转速下的耐磨零件,特别是需要在润滑不良或难以维护的条件下工作:
轴承、轴套、衬套: 最经典的应用,如机床、水泵、汽轮机、船舶的滑动轴承。
阀门零件: 阀体、阀座、旋塞等。
齿轮、蜗轮: 特别适用于低速、轻载的传动件。
耐磨板、滑块。
管配件。
与QSn6.5-0.1(磷青铜)比较: QSn6.5-0.1强度、弹性、耐磨性更高,但切削性和减摩性不如QSn4-4-2.5,且价格更贵。QSn6.5-0.1多用于弹性元件和高负荷耐磨件。
与ZCuSn10P1(10-1锡青铜)比较: ZCuSn10P1的强度、硬度和耐磨性最好,是经典的“高强度耐磨青铜”,用于重载高速轴承,但价格也最高。
如何选择: 如果您需要在一般工况下,具有良好的综合耐磨性、且需要大量切削加工的铸造零件,QSn4-4-2.5是一个经济实用的选择。如果负荷很轻且追求更好的耐腐蚀性,也可考虑一些黄铜(如ZCuZn40Pb2)。
总结来说,QSn4-4-2.5(ZCuSn4Pb4Zn2)是一种以良好减摩耐磨性和优异切削性为核心优势的铸造青铜,是制造各类中低速滑动轴承和耐磨零件的经典材料。 在选型时,需重点考虑其强度不高的局限性。