常用硅青铜牌号及应用

　　表5 常用变形硅青铜的牌号和化学成分一览表

　　硅青铜，主要合金元素为Si.变形硅青铜具有较高的机械性能和弹性，耐大气和海水腐蚀，由于其表面会形成一层致密而坚固的氯化物膜，但它们的流速不能超过1. 5m,否则，氧化膜会遭到破坏，失去保护力。有较高的耐磨性和减磨性，具有良好的冷热加工性能。可焊，常用于制作弹性元件和耐磨零件。常见的变形硅青铜的牌号和化学成分见表5.

　　硅青铜成分、组织与热处理

　　图5是Cu-Si二元平衡相图。硅在铜中呈有限固溶，在852℃时最大溶解度可达5.3%,并随温度降低而减小，但时效硬化效应不强，一般不进行强化热处理。工业上的变形硅青铜还会添加锰，镍，锌，铁等元素。锰具有固溶强化以及熔炼时脱氧的作用，常采用的含硅3%和锰1%的硅青铜QSi3-1,高温时为单相。固溶体，冷却到450℃以下时，有少量化合物Mn2Si或MnSi析出，但强化效果极弱，通常是在退火或加工硬化状态下使用。QSi3-1拉制棒材由于相变应力，在存放过程中易出现自行破裂现象，故成品应进行低温退火，且合金硅含量宜取下限。镍会进一步强化α固溶体以及提高合金的耐蚀性，镍与硅形成能固溶于铜的化合物Ni2Si,在共晶温度（1025℃）的最大溶解度为9.0%,并随温度降低而减小，在室温几乎为零。镍与硅的比值为4:1的铜合金在时效处理中会因Ni2Si相沉淀而强化，获得良好的综合性能。常用的硅青铜QSi3-1的Ni一般在2.9%,Si约0.7%.锌可以较多地固溶与α相，使合金的凝固范围变窄，提高液态下的流动性以及起到去气作用，提高铸锭质量。若Fe的含量超过0.3%,会出现游离的Fe相以及FeSi化合物，这些会影响耐蚀性。在QSi3.5-3-1.5中同时加入Zn、Fe、Mn,利用铁相可阻止材料在高温相的晶粒长大，从而提高耐磨性以及耐蚀性。

　　图5 Cu-Si二元平衡相图