ZQSn5-5-5铸造铜合金百科

ZQSn5-5-5 是中国旧的国家标准（GB/T 1176-1974）中的牌号。

在现行标准（GB/T 1176-2013） 中，其对应牌号为 ZCuSn5Zn5Pb5。

国际上相近的牌号有美国的 C83600（俗称“85-5-5-5”青铜）等。

这是一个应用非常广泛的铸造锡青铜。其名称直接反映了主要成分：Sn（锡）约5%， Zn（锌）约5%， Pb（铅）约5%，其余为铜（Cu）和少量杂质。

核心特性（优点）

优异的耐磨性和减摩性：

铅（Pb） 以软质颗粒形式均匀分布在合金基体中，在摩擦过程中能形成润滑膜，显著降低摩擦系数，提高耐磨性。

非常适合制造在低速、重载或润滑条件不良下工作的耐磨零件。

良好的铸造工艺性：

流动性好：合金熔点相对较低，液态流动性佳，能够填充复杂、薄壁的铸型，获得轮廓清晰的铸件。

缩松倾向小：凝固收缩率较小，产生集中缩孔而非分散缩松的倾向大，有利于通过设置冒口来获得致密铸件。

气密性较好：铸件组织较为致密，适合制造要求一定密封性的零件，如阀门、泵体。

出色的切削加工性能：

铅的加入使切屑容易断裂，刀具磨损小，加工表面光洁度高。其切削加工性能在铜合金中属于优良等级。

良好的耐腐蚀性：

在大气、淡水、海水以及多种非氧化性酸、碱、盐溶液中具有比钢和许多铝合金更好的耐腐蚀性。适用于海洋环境和一般工业环境。

适中的力学性能与工艺性能：

强度和硬度属于中等水平（低于高锡青铜和铝青铜），但足以满足许多结构件的要求。

塑性尚可，可以进行一定的冷、热加工。

局限性（缺点）

力学强度相对较低：

其抗拉强度、屈服强度和硬度不如高锡青铜（如ZCuSn10P1） 或铝青铜（如ZCuAl10Fe3）。不适用于承受高负载、高应力的关键结构件。

耐热性较差：

长期工作温度一般建议不超过 250°C。高温下强度会显著下降，且铅可能产生偏析。

对杂质敏感，易产生“锡汗”：

如果铸造工艺控制不当（如熔炼温度过高、冷却速度过慢），合金中的锡可能会偏析到铸件表面，形成灰白色斑点，称为“锡汗”，影响表面质量和性能。

含铅的环保与健康问题：

铅是有毒金属。在生产、加工、回收过程中需注意劳动保护和环境污染。在许多涉及食品、饮用水（如阀门、管件）的领域，其使用受到严格限制，正逐步被无铅铜合金（如铋青铜、硅青铜等）替代。

典型应用领域

基于其耐磨、易铸、耐蚀、易加工的综合特点，ZQSn5-5-5广泛应用于制造：

耐磨零件：轴套、轴承、衬套、蜗轮、齿轮等。

通用阀件：低压阀门、水龙头、管件配件。

泵体壳体：离心泵、齿轮泵的泵壳、叶轮。

日常用品与装饰件：建筑五金、锁具、装饰铸件、雕塑。

** historical application**: 在过去，也常用于制造蒸汽机和内燃机的零部件。

与相近牌号的简要对比

vs. ZQSn6-6-3 （ZCuSn6Zn6Pb3）：

ZQSn6-6-3含锡、锌略高，含铅更低。其强度和硬度稍高，耐磨性也更好一些，但铸造流动性和切削性略逊于ZQSn5-5-5。两者是竞争关系，应用领域高度重叠。

vs. ZQSn10-1 （ZCuSn10P1，磷青铜）：

ZQSn10-1是高锡磷青铜，具有高得多的强度、硬度和弹性，耐磨性极佳，被称为“弹性青铜”。但铸造性能较差（流动性差、易产生缩松），成本也更高。用于重要轴承、齿轮、弹性元件等。

vs. 铝青铜（如ZCuAl10Fe3）：

铝青铜具有接近钢的强度，极高的耐磨、耐蚀和耐热性。但铸造性能（特别是收缩率）和切削性能较差。用于重载、高速、高温的苛刻工况。

总结

ZQSn5-5-5（ZCuSn5Zn5Pb5）是一种经典的、多用途的铸造锡青铜。它的最大优势在于在耐磨性、铸造性能、切削加工性和耐腐蚀性之间取得了极佳的平衡，且成本相对可控。 它是制造中等负荷、低速运动的耐磨件以及对气密性有要求的通用铸件的理想材料。但在选择时，需特别注意其强度上限、耐温限制以及含铅带来的环保合规性问题。对于现代无铅化要求，需要寻找其替代材料。