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QAl 10-3-1.5(铝青铜合金)

发布:sonhooalloy 浏览:6037次

QA1 10-3-1.5 是一种常见的铝青铜合金。通常正确的写法是 QAl 10-3-1.5,其中“Q”表示青铜,“Al”是铝的元素符号,后面的数字分别代表主要合金元素的含量。

这是一种高强度、高耐磨性的铸造铜合金,广泛应用于重载、高温和耐腐蚀的场合。

以下为您详细解析其成分和性能:

一、 化学成分(典型值,按重量百分比 wt%)

元素

含量范围(%)

主要作用

铜 (Cu)

余量 (约85-88%)

基体金属,提供基本的导电导热性和塑性。

铝 (Al)

9.0 ~ 11.0

核心合金元素:显著提高强度、硬度、耐腐蚀性(尤其是抗海水腐蚀)和抗高温氧化性。形成坚硬的氧化铝膜。

铁 (Fe)

2.0 ~ 4.0

细化晶粒,提高强度、硬度和耐磨性。过量会降低耐蚀性。

锰 (Mn)

1.0 ~ 2.0

提高强度、耐热性和耐蚀性,改善铸造性能和工艺性能。

杂质

≤ 1.5(如Si, Ni, Zn, Pb, Sn等)

严格控制,防止对性能产生不利影响。

对应国际标准牌号:与美国的 C95500(镍铝青铜)类似,但镍含量较低。中国的标准牌号就是 ZCuAl10Fe3Mn2(旧标准为ZQAl10-3-1.5)。


二、 主要性能特点

1.卓越的力学性能(高强度、高硬度)

  • 高强度:抗拉强度可达 ≥ 540 MPa,屈服强度也远高于普通锡青铜和黄铜。

  • 高硬度:布氏硬度可达 HB 160 - 200,具有良好的抗磨损和抗变形能力。

  • 良好的韧性:在拥有高强度的同时,仍保持了一定的塑性和冲击韧性,不是脆性材料。

2.出色的耐磨性和减摩性

  • 合金中的硬质相(如富铁相)使其具有优异的抗粘着磨损和磨粒磨损性能

  • 与钢配对时摩擦系数较低,是制造蜗轮、齿轮、轴承、轴套等摩擦副件的理想材料。

3.优异的耐腐蚀性

  • 抗海水和酸性腐蚀:表面形成的致密氧化铝膜,使其在海水、弱酸、碱溶液等环境中非常稳定,耐蚀性优于大多数铜合金和不锈钢。

  • 抗空蚀和冲蚀:适用于水泵、船舶螺旋桨等高速流体环境。

4.良好的高温性能

  • 抗高温软化:在400°C以下能保持较高的强度和硬度,性能衰减很小。

  • 抗高温氧化:表面氧化膜能阻止进一步氧化,可在较高温度下长期工作。

5.良好的铸造与加工性能

  • 铸造流动性好,收缩率小,适合制造形状复杂、致密度要求高的铸件。

  • 可以进行切削加工(但比黄铜困难),焊接和钎焊性能尚可。

6.物理性能

  • 密度:约 7.5 g/cm³,比钢轻。

  • 导电导热性:远低于纯铜,但优于不锈钢和铸铁。

  • 无磁性:适用于需要避免磁干扰的场合。


三、 典型应用领域

基于以上性能,QAl 10-3-1.5主要应用于高负荷、高耐磨、耐腐蚀、耐高温的关键部件:

  1. 重型机械:大型轧钢机、矿山机械的轴承、轴套、齿轮、蜗轮

  2. 船舶与海洋工程螺旋桨、舵轴承、海水泵阀、密封环

  3. 航空航天:起落架轴承、作动筒衬套等。

  4. 化工设备:耐腐蚀的泵、阀、叶轮。

  5. 发电设备:水轮机、汽轮机的抗磨蚀部件。

总结

QAl 10-3-1.5(ZCuAl10Fe3Mn2)是一种以铝为主要合金元素的高性能铝青铜。
它的核心优势在于 “高强度、高耐磨、耐腐蚀、耐高温”四位一体的综合性能,是解决重载、恶劣环境下机械部件磨损和腐蚀问题的关键工程材料之一。

请注意:您提供的“QA1 10-3-1.5”可能是笔误,正确应为 QAl 10-3-1.5。在查找资料或订购时,请使用标准牌号以避免混淆。



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