QSi3-1 硅青铜百科

QSi3-1 硅青铜是一种重要的铜合金材料，具有优异的综合性能。下面为您详细解析其特性：

1. 基本信息

牌号： QSi3-1

Q： “青”字的拼音首字母，代表青铜。

Si： 主添加元素为 硅。

3-1： 表示平均含硅量约为 3%，平均含锰量约为 1%。

对应标准： 中国国家标准 GB/T 5231-2012《加工铜及铜合金牌号和化学成分》。

国际近似牌号： C65600（美国ASTM），但成分和性能有差异。

2. 主要化学成分

铜： 余量

硅： 2.7～3.5% （核心合金元素）

锰： 1.0～1.5% （重要辅助元素）

杂质： 含有少量锡、锌、铁等，但严格限制铅、磷等有害元素。

3. 核心特性（优点）

QSi3-1 的特性主要源于 硅 和 锰 的联合作用：

高强度与良好的弹性：

硅在铜中能产生显著的固溶强化和时效强化效果。QSi3-1在冷作硬化状态或淬火+时效状态下，具有很高的强度、硬度和优良的弹性。

其抗拉强度可轻松达到600 MPa以上，远高于纯铜和黄铜，与某些钢相当。

优异的耐磨性：

具有很低的摩擦系数，与钢配副时磨损量小，是著名的耐磨青铜之一。常被用于制造轴承、齿轮等耐磨零件。

出众的耐腐蚀性：

在大气、海水、淡水以及多种酸碱溶液中（尤其是稀硫酸、有机酸）的耐蚀性非常好，接近甚至优于纯铜。耐应力腐蚀开裂能力尤其突出。

在海水中耐腐蚀性优于锡青铜和黄铜。

良好的抗疲劳性能：

在高载荷、交变应力下工作稳定，不易产生疲劳裂纹。

优良的工艺性能：

冷、热加工性能良好： 可以进行挤压、锻造、轧制和拉伸。

铸造性能优良： 流动性好，缩孔集中，能获得致密铸件。

焊接性能好： 易于钎焊和气体保护焊，但熔化焊有一定难度。

切削加工性能一般： 约为易切削黄铜的20%，但优于纯铜和许多高强度铜合金。

无磁、耐低温：

具有抗磁性，在低温下（甚至极低温）力学性能不下降，反而有所提高。

良好的导电导热性：

导电率约为纯铜的10%左右，虽然不如纯铜，但在高强度合金中仍属良好水平。导热性也较好。

4. 缺点

价格较高： 由于含有镍（在部分变种中）和复杂的加工工艺，成本高于普通黄铜和锡青铜。

对热处理敏感： 要获得最佳性能（特别是弹性），需要严格的热处理制度（如淬火+时效）。

存在“季裂”风险： 像许多铜合金一样，在冷加工硬化状态下，如果暴露在含氨或铵盐的潮湿气氛中，可能有应力腐蚀倾向，但比某些黄铜要轻。

5. 热处理状态

其性能高度依赖状态：

软态： 退火状态，塑性好，强度较低。

硬态： 冷加工状态，强度、硬度高，弹性好，但塑性下降。

热处理强化态： 淬火（780℃左右水冷） + 时效（350～450℃保温），可获得最高的强度和最佳的弹性性能。

6. 典型应用领域

凭借其高强度、耐磨、耐蚀、弹性的组合，QSi3-1常用于制造：

弹性元件： 重要的弹簧、簧片、膜片（尤其是在腐蚀性环境中工作的弹性元件）。

耐磨零件： 轴承、轴套、齿轮、蜗轮、导向衬套。

船舶与海洋工程： 耐海水腐蚀的泵阀零件、螺旋桨、紧固件、消防栓配件。

化工设备： 耐腐蚀的泵、阀、管道、过滤器。

航空航天： 高强度的结构件、抗磁部件。

其他： 高速高压下工作的活塞环、高压锅炉的给水预热器管等。

总结

QSi3-1硅青铜是一种高强度、高弹性、极耐磨且耐腐蚀的铜合金。 它成功地将良好的力学性能与出色的耐蚀性结合起来，是制造在恶劣环境（特别是海洋和化工环境）下工作的高级弹性元件和耐磨零件的关键材料。其性能可通过冷加工和热处理进行大幅调节，以满足不同工况的需求。