QSn4-0.3（锡磷青铜合金）

QSn4-0.3 铜合金 的成分、性能和主要用途。

这是一种中国国家标准（GB/T 5231）中的锡磷青铜，属于加工铜合金。它的名称“QSn4-0.3”直接体现了其主要成分：

Q： “青”字的拼音首字母，代表青铜。

Sn： 元素锡的化学符号。

4： 表示平均名义含锡量约为 4%。

0.3： 表示平均名义含磷量约为 0.3%。

一、 化学成分 (GB/T 5231)

这是该合金的基础，决定了其性能。

主要元素

含量 (重量百分比, wt%)

作用与说明

Sn (锡)

3.5 ~ 4.5

核心合金元素。固溶于铜中，产生显著的固溶强化效果，提高合金的强度、硬度和耐磨性。含量适中，保证了良好的综合性能。

P (磷)

0.2 ~ 0.4

关键添加剂。主要作为脱氧剂，去除熔炼过程中的氧，防止脆性氧化铜生成。剩余的磷能进一步强化合金，提高弹性极限、疲劳强度和耐磨性，但会略微降低导电性。

Cu (铜)

余量

基体元素。

杂质元素

≤ 0.1（如Fe, Pb, Al等）

严格控制，防止对加工性能、导电性和耐蚀性产生不利影响。

二、 主要性能特点

QSn4-0.3 结合了锡和磷的优点，具有一系列优良的特性：

1. 优异的力学性能：

高强度与良好的韧性：相比纯铜，其抗拉强度和屈服强度有显著提升，同时又保持了足够的塑性，可以进行冷加工。

高弹性：磷的加入使其具有很好的弹性性能，适合制作弹性元件。

出色的耐磨性：锡磷青铜在所有铜合金中以耐磨性著称。它能在高负载、高滑动速度下工作，是理想的轴承和耐磨零件材料。

良好的疲劳强度：能承受反复的应力循环而不易损坏。

2. 良好的物理与化学性能：

耐腐蚀性：在大气、淡水、海水以及非氧化性酸（如盐酸、脂肪酸）中具有优良的耐蚀性。但在氨气、硫酸和氧化性环境中耐蚀性较差。

导电与导热性：虽然远低于纯铜，但在高强度的铜合金中，其导电导热性仍然属于较好的水平。

无磁性：和大多数铜合金一样，它是非磁性材料。

耐寒性：在低温下性能不会恶化，无低温脆性。

3. 优良的工艺性能：

冷加工性能极佳：非常适合在常温下进行冲压、弯曲、拉伸等成型操作。这是它最突出的工艺优势。

切削加工性能良好：磷的存在使其切屑易碎，属于易切削材料，能获得光洁的加工表面。

钎焊和焊接性能良好：易于进行软钎焊和硬钎焊，但气焊和电弧焊性能一般。

热加工性需注意：在高温下（650-850°C）可以进行热加工，但其“热脆区”较窄，需要严格控制工艺。

三、 典型力学性能参数（参考值）

性能受加工状态（如退火态、硬态）影响很大。

状态

抗拉强度 (MPa)

屈服强度 (MPa)

延伸率 (%)

维氏硬度 (HV)

导电率 (%IACS)

软态 (退火)

≥ 290

≥ 150

≥ 40

70 - 90

~18%

硬态 (冷加工)

≥ 540

≥ 450

≥ 10

150 - 180

~15%

注：以上为常见范围，具体数值取决于加工率。

四、 主要应用领域

基于其高强度、高弹性、优异耐磨性和良好导电性的结合，QSn4-0.3常用于以下关键部件：

弹性元件：仪器仪表中的弹簧片、膜片、波纹管、导电弹簧等。

耐磨零件：

轴承和轴套：特别适用于高速、高负荷的精密轴承。

齿轮、蜗轮：需要耐磨和一定强度的传动部件。

电气电子工业：

电器开关的导电弹片、连接器、端子。

需要兼具导电和弹性的精密零件。

其他：化工设备的耐蚀耐磨部件、造纸工业的刮刀等。

总结

QSn4-0.3（锡磷青铜） 是一种性能均衡、应用广泛的高强度、高弹性、高耐磨性铜合金。其核心优势在于极佳的冷加工性能与优异的耐磨和弹性性能的完美结合，使其在需要精密成型、长期可靠工作的弹性耐磨件领域具有不可替代的地位。

它常与 QSn6.5-0.1（更高锡含量，强度弹性更好，但导电稍差）和 QSn4-4-2.5（添加锌、铅，切削性极佳，用于滑动轴承）等其他锡磷青铜牌号根据具体性能要求选择使用。