QMn2 是以铜为基体,添加约2%的锰作为主要合金元素的铜合金。其典型成分范围如下:
铜 : 余量
锰 : 1.5% - 2.5%
杂质元素: 含有微量的铁、铅、锌、磷等,总和不超过规定值。
注意:不同时期、不同标准下的具体含量会有细微差异,但锰含量在2%左右是其核心特征。
力学性能
强度和硬度: 锰的加入能显著提高纯铜的强度和硬度,通过固溶强化和加工硬化实现。其强度高于纯铜(T2)和普通黄铜(如H62),属于中等强度的铜合金。
塑性和韧性: 在退火状态下具有良好的塑性,可以进行冷、热加工。加工硬化后强度提升,塑性会有所下降。
物理与化学性能
导电性和导热性: 由于锰的固溶,其导电和导热性能远低于纯铜,但与许多高强度铜合金(如铝青铜、锡青铜)相比,仍保持一定的水平。
耐蚀性: 在大气、海水和多数非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)中具有良好的耐蚀性,优于普通钢铁。其耐蚀性接近或略逊于纯铜。
耐热性: 在高温下能保持较高的强度和抗蠕变能力,比纯铜好。
工艺性能
铸造性能: 作为铸造合金(ZCuMn2)时,流动性较好,收缩率适中,能获得致密的铸件。
加工性能: 具有良好的压力加工性能(如挤压、锻造、轧制),也可以进行切削加工。
焊接性能: 可以进行钎焊和气体保护焊,但熔焊性能一般。
特性 | QMn2 (锰青铜) | QSn6.5-0.1(锡磷青铜) | BZn15-20(锌白铜) |
主要元素 | Cu-Mn | Cu-Sn-P | Cu-Ni-Zn |
核心特点 | 强度、耐热、耐蚀 | 高弹性、耐磨、抗疲劳 | 高强度、银白色、耐蚀 |
导电性 | 较低 | 低 | 低 |
典型应用 | 耐磨零件、高温耐蚀件 | 弹簧、接触片、轴承 | 仪器仪表、耐蚀结构件 |
基于其强度、耐蚀和耐热特性,QMn2/ZCuMn2常用于以下场合:
耐磨零件: 如齿轮、轴套、衬套、滑块等,特别是在有腐蚀介质的环境中。
耐热耐蚀结构件: 用于制造在较高温度(<400℃)下工作的化工设备零件、阀门配件、泵体等。
船舶与海洋工程: 用于制造耐海水腐蚀的螺旋桨、紧固件、管道系统配件等。
电气工业: 用于制造要求一定强度、同时需要适度导电和导热的连接器、导电杆等(非高导电要求场合)。
牌号更新: “QMn2”是旧称。在现行国家标准(如GB/T 5231、GB/T 1176)中,请查找 ZCuMn2(铸造)或咨询材料供应商对应的加工材牌号。
性能数据具体化: 其力学性能(如抗拉强度、延伸率)与产品的状态(铸造态、挤压态、退火态、硬态)密切相关,选用时需要根据具体状态查阅最新标准或材料手册。
选型替代: 在现代工程中,对于更高强度、耐磨或特殊性能的要求,可能会选择 铝青铜(如QAl10-4-4)、高锰铝青铜 或 铍青铜(QBe2) 等更先进的合金。
总结:
QMn2(ZCuMn2)是一种以锰为主要强化元素的铜合金,特点是具有中等强度、良好的耐蚀性和耐热性,以及优良的工艺性能。它适用于在腐蚀环境和一定温度下工作的耐磨、结构部件。在选用时,务必以最新国家标准中的牌号和性能数据为准。