C63000镍铝青铜百科

C63000（又称UNS C63000）是一种非常著名且应用广泛的高强度镍铝青铜合金。它是铝青铜家族中性能最全面的代表之一，尤其在需要高强度、良好耐磨性和优异耐腐蚀性的场合。

以下是C63000铝青铜的详细特性分析：

1. 核心标识与标准

UNS编号： C63000

常见商业牌号： AMS 4640， Navy C (MIL-DTL-24480 Shipboard)

相近欧洲牌号： CuAl10Ni5Fe4 (CW307G)

中国近似牌号： QAl10-4-4 (ZCuAl10Fe4Ni4， 但不完全等同)

2. 化学成分（典型值，%）

其卓越性能源于其精密的化学成分平衡：

铜 (Cu)： 余量 (约78-85%)

铝 (Al)： 9.0 - 11.0% → 提供强度、硬度和耐腐蚀性。

铁 (Fe)： 3.0 - 5.0% → 细化晶粒，提高强度和耐磨性。

镍 (Ni)： 4.0 - 5.5% → 关键元素。显著提高强度、韧性、抗疲劳性和耐腐蚀性（特别是抗应力腐蚀和脱铝腐蚀）。

锰 (Mn)： ≤ 1.5% → 脱氧剂，改善可锻性。

其他： 锌、锡、铅等杂质元素含量极低。

3. 主要特性

A. 机械性能（非常突出）

高强度： 是铝青铜中强度最高的一类。抗拉强度在退火状态下可达 620 MPa 以上，在热处理（淬火+回火）后可达 760 - 900 MPa，接近高强度钢的水平。

高硬度： 硬度可达 HB 200 - 280（取决于热处理状态），耐磨性极佳。

良好的韧性： 尽管强度高，但其韧性远优于许多高强钢和铸铁，能承受冲击载荷。

优异的抗疲劳强度： 非常适合承受交变载荷的部件，如螺旋桨、轴套。

B. 物理与工艺性能

密度： 约 7.64 g/cm³，比钢轻。

导热性： 中等，优于不锈钢但低于纯铜和黄铜。

导电性： 较低（约 7% IACS），不作为导电材料使用。

铸造性： 良好，可用于生产复杂铸件。

可加工性： 较差。其高强度和高硬度导致加工难度较大，刀具磨损快，需要采用适合加工高强度合金的刀具和工艺参数。

可焊性： 尚可，但比普通碳钢困难。通常采用气体保护焊（如TIG/MIG），并使用匹配的焊材，焊后可能需热处理以恢复性能。

无磁性： 这是其关键特性之一，使其适用于对磁性敏感的设备。

C. 耐腐蚀性（核心优势）

优异的耐海水腐蚀： 对海水、咸水、微咸水具有极强的抵抗力，耐空泡腐蚀和冲刷腐蚀性能突出，是船舶工业的明星材料。

耐应力腐蚀开裂： 由于镍的加入，其抗应力腐蚀性能远优于普通铝青铜和许多不锈钢。

耐脱铝腐蚀： 镍和铁的共同作用有效抑制了在苛刻环境中可能发生的选择性腐蚀（脱铝）。

耐生物污损： 表面形成的致密氧化膜能一定程度抑制海洋生物附着。

在大气、淡水和许多酸碱介质中也表现良好。

4. 热处理

C63000可通过热处理进一步强化：

淬火（固溶处理）： 加热至约 900°C 后快速冷却（水淬）。

回火（时效处理）： 在 500 - 650°C 回火数小时。
通过热处理可以优化其强度、硬度和韧性的组合。

5. 典型应用领域

得益于“高强度 + 耐腐蚀 + 无磁”的组合，其应用非常高端：

船舶与海洋工程： 螺旋桨、桨叶、泵壳、阀体、海水管道系统、船舶轴套、舵承、潜艇部件。

航空航天： 高强度齿轮、轴承、飞机起落架部件（无磁、耐腐蚀）。

化工与石油工业： 泵、阀、法兰、紧固件，用于腐蚀性环境。

电力工业： 无磁性高强度紧固件、涡轮机部件。

重型机械： 需要高耐磨和高强度的齿轮、蜗轮、轴套、挤压模具。

总结

C63000（镍铝青铜）是一种近乎“全能”的高性能铜合金。 它将高强度钢的力学性能与不锈钢的耐腐蚀性集于一身，同时还具备无磁性的独特优势。虽然其成本较高，加工性稍差，但在对抗腐蚀、磨损和疲劳有严苛要求，尤其是涉及海水环境和无磁要求的尖端领域，它是无可替代的关键材料。其最著名的标签就是 “高强度船用螺旋桨材料”。