QSi1-3是一种常用的硅青铜合金,属于中国国家标准(GB)中的牌号。它具有良好的综合性能,广泛应用于电气、机械和化工等领域。
QSi1-3的主要成分范围如下:
铜(Cu): 余量(通常在95%以上)
硅(Si): 0.6% ~ 1.1%
锰(Mn): 2.4% ~ 3.4%
杂质元素: 锌(Zn)、铁(Fe)、铅(Pb)、锡(Sn)、镍(Ni)等含量有严格控制,总和不超过规定值。
核心特点: 以硅和锰作为主要合金元素。硅能显著提高合金的强度和硬度,而锰则能改善其热加工性能和耐腐蚀性。
QSi1-3合金综合了高强度、优良的耐蚀性和良好的工艺性能。
力学性能(典型值,取决于状态):
抗拉强度(σb): 345 ~ 590 MPa
屈服强度(σ0.2): ≥ 140 MPa(软态)~ ≥ 540 MPa(硬态)
延伸率(δ10): 10% ~ 58%(状态越软,延伸率越高)
硬度(HB): 70 ~ 180
物理与化学性能:
耐腐蚀性: 在大气、淡水、海水以及多种酸(如硫酸、醋酸)和碱溶液中,具有比纯铜和黄铜更优异的耐蚀性。对应力腐蚀开裂不敏感。
导电导热性: 导电率约为纯铜的7-13%,属于中等导电导热材料。
无磁性: 合金本身无磁性。
低温性能: 在低温下仍能保持良好的力学性能和韧性。
工艺性能:
冷、热加工性: 在热态和冷态下均具有良好的压力加工性能,可以进行轧制、拉伸、锻造等。
焊接性: 非常优良。易于进行软钎焊、硬钎焊、气体保护焊(如TIG/MIG)和电阻焊,是铜合金中焊接性最好的之一。
切削性: 较差(约为易切削黄铜HPb63-3的20%)。由于其韧性和易粘刀的特性,切削加工较为困难。
QSi1-3可以通过热处理(固溶+时效)进行强化,但通常以加工硬化(冷变形)作为主要强化手段。固溶处理温度约为800-850℃。
凭借其高强度、高耐蚀和易焊接的特点,QSi1-3常用于制造:
重要弹簧和弹性元件: 如矿用爆破器弹簧、精密仪器仪表弹簧。
耐磨零件和轴承: 在高速、高负荷下工作的部件。
化工设备: 耐腐蚀的管道、阀门、泵壳、滤网等。
船舶制造: 海洋环境中的零部件,如抗海水腐蚀的螺钉、齿轮等。
电气工业: 导电弹簧、接线端子、开关部件等要求兼具导电性和弹性的零件。
焊接结构件: 作为其他铜合金或钢铁的焊接材料。
美国(ASTM): C65600(相近,但成分有差异)
国际标准化组织(ISO): CuSi3Mn1(相近)
俄罗斯(ГОСТ): Кр1.3(相近)
总结来说,QSi1-3硅青铜是一种高性能的铜合金,其核心优势在于“高强度、高耐蚀、易焊接”,特别适用于制造在腐蚀环境中承受载荷的关键弹性元件和结构件。