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弹簧常用的青铜材料机械性能

时间:2013-03-25 09:48来源:弹簧网 作者:www.zhaotanhuang.com 点击:
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[导读] 除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜。青铜的品种很多,常用来制造弹簧的有锡青铜、铝青铜、硅青铜、铍青铜、钛青铜等。 青铜的表示方法是用汉语拼音字母Q加第一个主添加元素符

  除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜。青铜的品种很多,常用来制造弹簧的有锡青铜、铝青铜、硅青铜、铍青铜、钛青铜等。
  
  青铜的表示方法是用汉语拼音字母“Q”加第一个主添加元素符号及除基元素铜外的成分数字组表示。如QSn4-3、QA17、QSi3-1、QBe1.7、QTi3.5等。
  
  下面,就弹簧常用的几种青铜材料予以介绍。
  
  1.锡青铜
  
  锡青铜就是铜和锅的合金,它有较高的机械性能和减磨性,对过热的敏感性小,撞击时不产生火花,抗磁性和耐寒性也好,有良好的导电性,可焊性,在大气、淡水和小于5%浓度的碱性溶藏中耐蚀性良好,但对氯气、酸溶液的抗腐蚀能力却很低。
  
  常用于制造弹簧的锝青铜有铸锌青铜QSn4-3,锡磷青铜QSn6.5-0.1,QSn6.5-0.4、QSn7-0.2等。
  
  锡青铜的抗拉强度和硬度随着含锡量的增多而提高,但弹性模量和延伸率却下降,塑性减低,使弹簧成形困难。所以,旋绕比小的螺旋弹簧和形状复杂的片弹簧,最好选用含锡量少的锡青铜。在锡青铜中加入适量的磷或锌,可改善其机械性能,得到较大抗拉强度,耐蚀性、非磁性、无火花性的锡青铜,其总的性能高于黄铜,且价格便宜,广泛用于制造仪器仪表上的螺旋弹簧、片弹簧等弹性元件。
  
  硬态锡青铜线、铜板和带材的机械性能见表2-18和表2-19。

弹簧常用的青铜材料机械性能

弹簧常用的青铜材料机械性能
  
  2.铝青铜
  
  锡和铝的合金称为铝青铜,它比锡青铜更耐酸、碱和蒸汽等腐蚀性物质的侵蚀,有相当好的耐磨性和工艺性能,其强度,硬度和塑性都超过锡青铜。此外,还可用热处理的方法来提高它的物理、机械性能。
  
  常用于制造弹簧的铝青铜为QAl7和QAl5,它们的供贷状态为带材(YB563-65)。硬态QAl5带材的抗拉强度≥588MPa,硬态QAl7带材的抗拉强度≥637MPa。这些带材的厚度为0.1~1.2mm(23种规格)。
  
  3.硅青铜
  
  硅青铜是铜和硅的合金,它具有高的弹性、强度和耐磨性,无铁磁性,低温时塑性也不降低。
  
  制造弹簧常用硅青铜QSi3-1,它的化学成分除铜和硅外,还含有锰等其它元素,其性能与锡青铜几乎相同,但价格却便宜,常用于科造在腐蚀介质(如海水等)中工作的各种弹簧。
  
  硅青铜QSi3-1硬态带材的抗拉强度不小于637MPl,硬态板材的抗拉强度不小于588MPa。硅青HQSi3-1线材的机械性能见表2-20。

弹簧常用的青铜材料机械性能
  
  4.铍青铜
  
  铍青铜是钢和铍的台金,它具有很高的强度,弹性,屈服极限和疲劳极限,有良好的导电性,导热性、耐磨性,耐蚀性和蠕变抗力,有很高的硬度,是机械性能,物理化学性能和抗腐蚀性能良好结合的唯一合金,但价格太贵,主要用于制造各种重要弹簧,精密仪表及载荷变化幅度大的弹性元件。
  
  制造弹簧常用的镀青铜是QBe2,其线材直径一般为0.03~6.OOmm(YB565-65)。硬态QBe2线材的抗拉强度大于784MPa。
  
  5.钛青铜
  
  钛青铜是一种新型的高强度铜合金,它的物理、化学、工艺和机械性能接近于镀青铜,而且生产工艺简单、无毒、价格便宜,是一种很有发展前造的弹簧用铜合金材料。
  
  镀青铜和钛青铜都可以经过热处理强化。其工艺一是淬火处理(也叫固溶处理);二是时效处理。

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