铸造铜合金性能 应用

1、-机电工程学院材成132杨仁贤铸造铜合金性能、工艺及其应用范围铸造铜合金性能、工艺及其应用范围2015年12月4日铸造铜合金：铸造铜合金： 中国是世界上已知的第一个铜冶炼技术的文明约在公元前2000年左右，中国由石器时代进入了铜器时代，标志着人类文明的一大进步，铜器时代共经历了15个世纪，在春秋战国时期达到顶峰，极大的推动了社会的进步。 同时，青铜铸造工艺取得突出发展，出现了分铸法、失蜡法等先进工艺技术。中国青铜时代的青铜艺术品，显示了绵延一千五百多年中国青铜器的萌生、发展和变化的历史。 纯铜物理特性：面心立方晶格，原子量 63.54，密度8.9，熔点1083，电阻率0.01673 欧姆 mm

2、2/m ，线性膨胀数17.610-6/，导热率0-100 399W/mk。软态 280MPA，延伸率40% 铜及其合金具有优良的传热导电性能，耐腐蚀性能，良好的铸造性能和机械加工性能及适当的强度，因此，铜及其合金铸件在工业生产上的应用越来越多。铸造铜合金是现代工业中广泛应用的结构材料之一，常用作船舰、化工机械、电工仪表中的重要零件及换热器。铸造铜合金分类：铸造铜合金分类： 铸造青铜 是不以锌为主加元素 锡青铜 的铜合金 铝青铜 青铜 铅青铜 其他青铜铸造铜合金 锰黄铜 黄铜 铝黄铜 硅黄铜 其他黄铜铸造黄铜是以锌为主加元素的铜合金，结晶温度范围小，充型能力强，锌沸点低，有自发的除气作用，因而铸

3、造性能好，锌的价格便宜，成本低，广泛应用。铸造锡青铜：铸造锡青铜：合金牌号合金牌号合金名称合金名称 化学成分（化学成分（% %） 锡锡 锌锌 铅铅 磷磷 镍镍 铜铜ZCuSn3Zn8Pb6Ni1ZCuSn3Zn8Pb6Ni13-8-6-13-8-6-1锡青铜锡青铜2.0-4.02.0-4.06.0-9.06.0-9.04.0-7.04.0-7.00.5-1.5其余其余ZCuSn3Zn11Pb4ZCuSn3Zn11Pb43-11-43-11-4锡青铜锡青铜2.0-4.02.0-4.09.0-139.0-133.0-6.03.0-6.0其余其余ZCuSn5Pb5Zn5ZCuSn5Pb5Zn55-5

4、-5 5-5-5 锡青铜锡青铜4.0-6.04.0-6.04.0-6.04.0-6.04.0-6.04.0-6.0其余其余ZCuSn10PZCuSn10P10-1 10-1 锡青铜锡青铜9.0-11.59.0-11.50.5-1.00.5-1.0其余其余ZCuSn10Pb5ZCuSn10Pb510-5 10-5 锡青铜锡青铜9.0-11.09.0-11.04.0-6.04.0-6.0其余其余ZCuSn10Zn2ZCuSn10Zn210-2 10-2 锡青铜锡青铜9.0-11.09.0-11.01.0-3.01.0-3.0其余其余缩小合金的结晶温度范围，提高充型，补缩能力，提高气密性，强化合金。

5、良好的自润滑性，降低摩擦系数，提高耐磨性铸造锡青铜力学性能铸造锡青铜主要特性及应用铸造铜合金分类：铸造铜合金分类： 锡青铜 铝青铜 青铜 铅青铜 其他青铜铸造铜合金 锰黄铜 黄铜 铝黄铜 硅黄铜 其他黄铜铸造铝青铜铸造铝青铜 合金牌号合金牌号合金名称合金名称 化学成分化学成分（% %） 镍镍 铝铝 铁铁 锰锰 铜铜ZCuAl8Mn13Fe3ZCuAl8Mn13Fe38-13-3 8-13-3 铝青铜铝青铜7.0-9.07.0-9.02.0-4.02.0-4.012.0-14.512.0-14.5其余其余ZCuAl8Mn13Fe3Ni2ZCuAl8Mn13Fe3Ni28-13-3-28-13-3

6、-2铝青铜铝青铜1.8-2.51.8-2.57.0-8.57.0-8.52.5-4.02.5-4.011.5-14.011.5-14.0其余其余ZCuAl9Mn2ZCuAl9Mn29-2 9-2 铝青铝青铜铜8.0-10.08.0-10.01.5-2.51.5-2.5其余其余ZCuAl9Fe4Ni4Mn2ZCuAl9Fe4Ni4Mn29-4-4-2 9-4-4-2 铝青铜铝青铜4.0-5.04.0-5.08.5-10.08.5-10.04.0-5.04.0-5.00.8-2.50.8-2.5其余其余ZCuAl10Fe3ZCuAl10Fe310-3 10-3 铝青铝青铜铜8.5-11.08.5-

7、11.02.0-4.02.0-4.0其余其余提高力学性能和耐磨性 消除“缓冷脆性”溶入铜中强化合金铸造铝青铜力学性能铸造铝青铜力学性能屈服强度屈服强度 硬度值硬度值伸长率均高伸长率均高于锡青铜于锡青铜 船用螺旋桨 船用法兰截止阀船用阀体阀盖铸造铅青铜及其他青铜：铸造铅青铜及其他青铜：1、ZCuPb30 “30铅青铜”，成分Pb27%-33%，其余为Cu，耐磨性好，摩擦系数小，疲劳性能高，在冲击下不易开裂，用作承受高压、高转速并受冲击的轴套。2、 ZCuPb20Sn5 20-5铅青铜，加入Sn Zn 可改善其力学性能，同时减轻比重偏析，力学性能比30铅青铜高的多，可以提高使用寿命，多用于高滑动速

8、度的轴承，及破碎机、水泵、冷轧机轴承，负荷达70MPa的活塞销套等。3、铍青铜 青铜中强度、硬度最高的是铍青铜，铍青铜中常加入Ni0.2%-0.4%提高淬透性，加入微量Ni Ti 细化铸态组织 QBe2.5铍青铜是常用的弹簧材料，适用于制作强力弹簧之类的零件，耐磨性也极高，可用作电极材料。 铍青铜在碰撞使不会发生火花，常用作防爆工具。 铍青铜是制作模具的理想材质之一。铍青铜制品铍青铜制品铸造铜合金分类：铸造铜合金分类： 锡青铜 铝青铜 青铜 铅青铜 其他青铜铸造铜合金 锰黄铜 黄铜 铝黄铜 硅黄铜 其他黄铜铸造黄铜铸造黄铜 铸造黄铜是以锌为主加元素的铜合金，结晶温铸造黄铜是以锌为主加元素的铜合

9、金，结晶温度范围小，充型能力强，锌沸点低，有自发的除度范围小，充型能力强，锌沸点低，有自发的除气作用，因而铸造性能好，锌的价格便宜，成本气作用，因而铸造性能好，锌的价格便宜，成本低，力学性能却比锡青铜高的多，因此被广泛应低，力学性能却比锡青铜高的多，因此被广泛应用。用。 黄铜棒黄铜棒铸造黄铜化学成分：铸造黄铜化学成分：铸造黄铜力学性能铸造黄铜力学性能铸造锡青铜铸造锡青铜铜合金熔炼工艺铝青铜 铝+部分回炉料（或小块电解铜） 铁+镍+锰 余留回炉料 余留电解铜锡青铜和铅青铜 镍+回炉料（或小块电解铜） 2/3磷铜+锌+余留电解铜 锡 铝 余留磷铜黄铜 硅+铝+回炉料（或部分小块电解铜） 铁+锰 余留电解铜 锌 铝 铸造方法 砂型铸造 金属型铸造 离心铸造 连续铸造 金属型覆砂离心铸造 参考文献1 陆文华，铸造合金及其熔炼M，北京：机械工业出版社，2002.8，340-377.2杜志科，胡兆奇，王家峰，铜合金熔铸设备技术要点讨论J,有色金属加工，第41卷第4期.3苏义祥, 门志慧, 侯新刚，铜合金金属型覆砂离心铸造工艺J,铸造，2006年10月. 4刘志虎，周亚军，王真亮,铸造铜合金熔炼新工艺J,铸造技术，2008年4月. 5 中华人民共和国国家标准，铸