常用锡青铜牌号及应用

　　锡青铜有较高的机械性能，较好的耐蚀性、减摩性和好的铸造性能；对过热和气体的敏感性小，焊接性能好，无铁磁性。锡青铜是铸造收缩率最小的有色金属合金，用来生产形状复杂、轮廓清晰、气密性要求不高的铸件，锡磷青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中十分耐蚀，广泛用于蒸汽锅炉和海船零件。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。含磷锡青铜具有良好的力学性能，可用作高精密工作母机的耐磨零件和弹性零件。含铅锡青铜常用作耐磨零件和滑动轴承。含锌锡青铜可作高气密性铸件。

　　常见的锡青铜牌号有QSn4-3,QSn4-4-2.5,QSn6.5-0.1,QSn6.5-0.4等。工业上变形锡青铜多用作弹性元件以及耐磨抗磁零件。常见的变形锡青铜的牌号及成分见表3.

　　表3 常见变形锡青铜的牌号及成分

　　锡青铜成分、组织与热处理

　　图4 Cu-Sn二元平衡相图

　　表4 Cu-Sn二元平衡相图铜侧的等温反应

　　图4是Cu-Sn二元平衡相图。富铜一侧的等温反应及相结构特征见表4.当Sn≤5%~6%时，Sn溶于Cu中，形成面心立方晶格的α固溶体，随着含锡量的增加，合金的强度和塑性都增加。当Sn≥5%~6%时，组织中出现硬而脆的δ相（以复杂立方结构的电子化合物Cu31Sn8为基的固溶体），虽然强度继续升高，但塑性却会下降。当Sn>20%时，由于出现过多的δ相，使合金变得很脆，强度也显著下降。因此，工业上用的锡青铜的含锡量一般为3%~14%.Sn<5%的锡青铜适宜于冷加工使用，含锡5%~7%的锡青铜适宜于热加工，大于10%Sn的锡青铜适合铸造。因铜锡二元合金结晶间隔较大，加上锡在铜中扩散较慢，因此实际的铸态组织与平衡图有很大偏离。固态下形成的晶内偏析及少量的δ相在经过高温长时间（650-700℃）均匀化退火及多次压力加工后方能消除。同时，合金化处理以后，合金的塑性也会明显提高。除Sn以外，锡青铜中一般含有少量Zn、Pb、P、Ni等元素。

　　磷能有效进行脱氧，增加合金流动性，并提高合金的强度，硬度，弹性模量，疲劳强度和耐磨性。锡磷青铜是工业上广泛使用的弹性材料之一。变形锡青铜含磷量不应超过0.5%,否则将影响加工时的热裂。

　　锡青铜加锌以后结晶范围明显变窄，因为提高合金在液态下的流动性。此外促进熔炼过程中的脱氧除气，减少反偏析倾向，提高合金的致密度，减轻晶内偏析程度。锌能大量溶于锡青铜的α相中，提高合金化强度，改善其机械性能，降低生产成本。

　　为了增加锡青铜铸件的气密性，如用在阀体或者泵上时会在锡青铜中加入铅。这是由于铅在锡青铜中不固溶，凝固时已游离相分布在结晶枝杈间，因此易使锡青铜发生偏析，但可提高铸件的致密度。此外，铅能提高合金的减磨性能和切削性能，但会降低合金的机械性能。由于铅会引起材料的热脆性，故锡锌铅青铜只能在冷态下变形。这类合金经常用作耐蚀耐磨易削的轴套，轴承内衬等。