C51000是一种广泛应用的代表性磷青铜材料,其中国牌号通常对应为 QSn6.5-0.1。它是一种锡磷青铜,以其优异的综合性能而著称。
以下是其详细特性分析:
1. 化学成分 (典型值)
这是其性能的基础:
铜:余量
锡:6.0-7.0% (主要合金元素,提供强度和硬度)
磷:0.10-0.25% (关键元素,脱氧剂并能显著改善性能)
杂质:极少量
2. 核心特性与优点
a. 高强度与高硬度
通过冷加工(如轧制、拉拔)可以显著提高其强度和硬度,属于冷加工强化型合金。其抗拉强度远高于纯铜和普通黄铜。
b. 优异的弹性性能
具有很高的弹性极限和良好的弹性模量,弹性滞后小,抗疲劳性能好。这使得它在反复受力后不易发生永久变形,是制造弹性元件的理想材料。
c. 卓越的耐磨性与减摩性
表面能形成致密的氧化膜,且材质本身较硬,因此耐磨损性能非常出色。同时,与钢等材料对磨时摩擦系数较低,运行平稳。
d. 良好的耐腐蚀性
在大气、淡水、海水以及多种非氧化性酸、盐溶液中的耐腐蚀性优于大多数铜合金,尤其抗应力腐蚀开裂能力很强。
e. 良好的导电导热性
虽然不如纯铜,但其导电率(约15% IACS)和导热性在弹性材料中属于优秀水平,能满足同时需要导电和弹性的场合。
f. 优良的工艺性能
冷成形性良好:适合冲压、弯曲、拉伸等冷加工。
切削性尚可:磷的加入使其切削性能优于纯铜,但不如铅黄铜。
焊接性与钎焊性良好:软钎焊、硬钎焊性能好,但电阻焊和熔焊有一定难度。
无磁性。
3. 主要缺点
对热较敏感:不适合在高温(>200°C)下长期使用,性能会下降。
成本较高:由于含有价格较高的锡,成本高于普通黄铜。
热加工性差:一般不进行热加工。
4. 常见状态
O(软态):退火状态,塑性极好,便于进行深加工。
1/4H、1/2H、H、EH、SH等:代表不同程度的冷加工硬化状态,数字越大或代号越硬,其强度、硬度、弹性越高,但塑性随之降低。这是最常用的弹性状态。
5. 主要应用领域 (基于其特性)
弹性元器件:最核心的应用领域。如各种弹簧片、膜片、簧片、开关触点、连接器端子、继电器零件等。
耐磨件:轴承、轴套、齿轮、蜗轮、滑块、衬套等承受摩擦的部件。
电气工业:需要良好弹性和导电性的电气连接件、接线端子、导电弹簧等。
仪表仪器:精密仪器中的耐磨、耐蚀、弹性零件。
其他:波纹管、金属网、筛网、抗磁零件等。
总结对比
特性维度
C51000 磷青铜表现
简单评价
强度/硬度
高 (可通过冷加工大幅提升)
★★★★★
弹性
极佳
★★★★★
耐磨性
优异
★★★★★
耐蚀性
良好
★★★★☆
导电/导热
良好 (在弹性合金中)
★★★★☆
冷加工性
良好
★★★★☆
成本
较高
★★☆☆☆
总而言之,C51000磷青铜是一种以“高强度、高弹性、高耐磨”为核心特点的铜合金。 它在需要可靠弹性和耐磨寿命的场合无可替代,是精密机械、电子电器、汽车工业等领域的关键材料。在选择时,需要根据具体的强度、弹性要求和成形工艺来选择合适的材料状态(如H、EH等)。
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