ZCuSn3Zn8Pb6Ni1磷青铜百科

ZCuSn3Zn8Pb6Ni1是一种铸造镍磷青铜，属于多元铜合金。根据中国国家标准GB/T 1176-2013《铸造铜及铜合金》，其牌号（或与之最接近的牌号）通常表示为 ZCuSn3Zn8Pb6Ni1，其中元素符号后的数字为大致质量百分比。

以下是该合金的主要特性分析：

1. 化学成分特点

锡：约3%。主要起固溶强化作用，提高合金的强度、硬度和耐磨性，同时改善耐蚀性。

锌：约8%。作为脱氧剂和固溶强化元素，能提高合金的流动性，改善铸造性能，并一定程度上降低成本。

铅：约6%。这是关键元素之一。铅在铜基体中呈游离态分布，能显著改善合金的切削加工性能和耐磨性（特别是减摩性），同时起到润滑和碎屑作用。但会降低机械强度和焊接性。

镍：约1%。镍能细化晶粒，提高合金的强度、韧性、耐热性和耐蚀性（尤其是抗海水和蒸汽腐蚀能力）。它还能改善合金的铸造组织均匀性。

铜：余量。构成合金的基体。

2. 主要性能特性

优良的切削加工性：得益于较高的铅含量，该合金的切削性能极佳，可达普通黄铜的80%以上，易于获得光洁表面。

良好的耐磨与减摩性：铅和锡的共同作用，使其适合在中等载荷和速度下工作的滑动摩擦部件。

良好的铸造性能：锌提高了熔体流动性，适合砂型、金属型和离心铸造。铸件致密度较好。

较好的耐腐蚀性：在海水、淡水、大气以及多数酸碱盐溶液中具有优于许多黄铜和部分青铜的耐蚀性。镍的加入增强了抗冲刷腐蚀和空蚀能力。

中等的机械强度：抗拉强度、硬度高于普通铅黄铜，但低于高锡磷青铜。具有良好的塑性。

较好的承压性：组织致密，能承受一定的流体压力。

焊接性能较差：高铅含量导致其钎焊和熔焊性能不佳，一般不建议焊接。

3. 力学性能参考（铸造状态）

抗拉强度：≥175 MPa

屈服强度：≥80 MPa

延伸率：≥8%

布氏硬度：≥60 HB

注：具体性能受铸造工艺、壁厚和热处理状态影响。

4. 典型应用

由于其综合性能，广泛应用于：

船舶制造：耐海水腐蚀的泵、阀、叶轮、螺旋桨、齿轮等。

通用机械：中低载荷的轴承、轴套、衬套、耐磨板、涡轮等。

化工设备：泵体、阀门配件、管道连接件。

仪表部件：需要良好切削性和耐蚀性的复杂零件。

5. 对比与注意事项

与ZCuSn5Pb5Zn5相比：锡含量更低，成本稍低，切削性更好，但强度、硬度和耐磨性略逊。

与ZCuAl10Fe3铝青铜相比：强度和耐磨性远不及，但切削加工性和耐海水腐蚀性（尤其在低速、低应力下）有优势。

关键限制：不适用于高载荷、高冲击或高温（>250°C）环境。由于含铅，不建议用于接触食品、饮用水的场合。

总结

ZCuSn3Zn8Pb6Ni1是一种以优良切削性、良好耐磨耐蚀性和铸造工艺性为核心优势的中等强度铸造铜合金。 它在需要复杂加工形状和良好耐腐蚀性的中低速耐磨部件领域是一个经济实用的选择。在设计选型时，应重点考虑其含铅带来的性能优势和限制。