QAl11-6-6铝青铜百科

QAl11-6-6铝青铜是一种高强度、高耐磨、高耐蚀的复杂铝青铜合金，属于中国国家标准（GB/T 5231）中的铸造铝青铜牌号。它在工程应用中非常著名，尤其适用于极端苛刻的工况。

以下是其详细的特性分析：

核心特性概述

极高的强度和硬度：在铝青铜家族中，它的强度属于顶尖水平。这主要归功于其复杂的合金成分（铝、铁、镍）形成了细化的微观组织，尤其是κ相析出强化。

卓越的耐磨性：特别适合耐磨损、耐腐蚀的工况，如齿轮、轴承、衬套、阀座等。它对金属间磨损（如与钢件配对）和磨料磨损都有很好的抵抗力。

优良的耐腐蚀性：在海水、酸性介质、碱性溶液等多种腐蚀环境中，性能远优于普通黄铜和锡青铜，与许多不锈钢相当。具有良好的抗空蚀和抗冲蚀能力。

良好的高温性能：在较高温度下（约400°C以下）仍能保持较高的强度和抗蠕变能力，抗氧化性也较好。

适中的切削加工性：虽然比黄铜难加工，但在高强度的铜合金中，其切削性尚可接受。由于其硬度高，刀具磨损会较快。

焊接性较差：一般不推荐焊接，因为焊接过程中容易产生热裂纹和气孔。如需连接，通常采用螺栓或过盈配合。

铸造性能一般：流动性尚可，但易形成缩孔和偏析，需要合理的铸造工艺和后续热处理来保证性能。

牌号解析与化学成分

牌号含义：Q代表“青”铜，Al代表铝，11表示名义铝含量约为11%，6-6表示名义铁含量和镍含量各约为6%。

大致化学成分（GB/T 5231）：

铜 (Cu)：余量（通常约75-78%）

铝 (Al)：10.0 - 11.5%

铁 (Fe)：5.0 - 6.5%

镍 (Ni)：5.0 - 6.5%

锰 (Mn)：≤ 0.5%

杂质总和：≤ 1.0%

关键点：铁（Fe）和镍（Ni）的加入是其高性能的关键。铁能细化晶粒，抑制“自发退火”（β相分解），提高强度和耐磨性。镍能进一步提高强度、耐热性和耐蚀性，并与铝形成强化相。

机械性能（典型值，铸造+热处理后）

抗拉强度 (Rm)：≥ 740 MPa（非常高）

屈服强度 (Rp0.2)：≥ 450 MPa

延伸率 (A)：≥ 8%（在如此高强度下仍有不错的韧性）

硬度：布氏硬度 (HB) 通常在 200 - 250 范围内

冲击韧性：良好

主要应用领域

得益于其强度、耐磨、耐蚀的“三重奏”，它被广泛应用于对材料要求极高的关键部件：

船舶与海洋工程：

船用螺旋桨、推进器轴套

海水泵的叶轮、泵壳、阀件

系泊设备、甲板机械的耐磨部件

重工业与冶金：

大型齿轮、蜗轮、高强度轴承和衬套

轧钢机上的关键耐磨件

模具和冲头（用于热加工）

石油化工：

耐腐蚀的泵、阀组件

钻井设备中的耐磨零件

航空航天与军工：

起落架轴承、高强度紧固件

某些需要无火花特性的工具和设备部件（铜合金撞击不产生火花）

与其他常用铝青铜的对比

特性

QAl11-6-6 (高强耐磨型)

QAl9-4 (常用耐磨型)

QAl10-4-4 (高温高强型)

ZCuSn10P1 (锡青铜-耐磨)

主要特点

高强度、高耐磨、综合性能好

成本较低，耐磨性良好

高温强度好，耐热

减摩性好，适合高速轻载

强度/硬度

最高

高

很高

中等

耐蚀性

极优

优

优

良

耐热性

良好

一般

优秀

差

成本

高（含镍）

中等

高

很高（含锡）

典型应用

关键齿轮、船用螺旋桨

一般齿轮、衬套

高温耐磨件、飞机配件

高速滑动轴承

注意事项与总结

优势：QAl11-6-6是性能全面且顶尖的工程材料，当你需要同时满足高强度、高耐磨和强耐腐蚀要求时，它是首选之一。

劣势：成本较高（含镍），加工和焊接较困难。

选材关键：在选用前，必须明确工况（载荷、速度、介质、温度）。对于不那么苛刻的环境，QAl9-4等牌号可能是更经济的选择。

总而言之，QAl11-6-6铝青铜是一种“重负荷、长寿命”解决方案的明星材料，特别适用于海洋、重工等恶劣环境下的核心耐磨耐蚀部件。