锡青铜材料介绍

早在公元前3000年以前，人们就开始制造和使用铜。但是，炼铜制成的物件太软，容易弯曲，并且很快就钝。接着人们发现把锡掺到铜里去制成铜锡合金--青铜。青铜器件的熔炼和制作比纯铜容易的多，比纯铜坚硬(假如把锡的硬度值定为5，那么铜的硬度就是30，而青铜的硬度则是100~150)，历史上称这个时期为青铜时代。

我国战国时代的著作《周礼·冬官·辀人》总结了熔炼青铜的经验，讲述青铜铸造各种不同物件采用铜和锡的不同比例:"金有六齐(方剂)。六分其金(铜)而锡居一，谓之钟鼎之齐;五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐;四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐;三分其金而锡居一，谓之大刃之齐;五分其金而锡居二，谓之削杀矢(箭)之齐;金锡半，谓之鉴(镜子)燧(利用镜子聚光取火)之齐。"这表明在3000多年前，我国劳动人民已经认识到，用途不同的青铜器所要求的性能不同，用以铸造青铜器的金属成分比例也应有所不同。

青铜由于坚硬，易熔，能很好的铸造成型，在空气中稳定，因而即使在青铜时代以后的铁器时代里，也没有丧失它的使用价值。例如在公元前约280年，欧洲爱琴海中罗得岛上罗得港口矗立的青铜太阳神，高达46米，其手指高度超过成人身高。

特性

锡青铜除了含有3%~14%锡，此外还常常加入磷、锌、铅等元素。是人类应用早的合金，至今已有约4000年的使用历史。它耐蚀、耐磨，有较好的力学性能和工艺性能，并能很好地焊接和钎焊，冲击时不产生火花。分为加工锡青铜和铸造锡青铜。用于压力加工的锡青铜含锡量低于6%~7%，铸造锡青铜的含锡量为10%~14%。常用牌号有QSn4-3，QSn4.4-2.5，QSn7-O.2，ZQSn10，ZQSn5-2-5，ZQSN6-6-3等。锡青铜是铸造收缩率小的有色金属合金，可用来生产形状复杂、轮廓清晰、气密性要求不高的铸件。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中十分耐蚀，广泛用于蒸汽锅炉和海船零件。含磷锡青铜具有良好的力学性能，可用作高精密工作母机的耐磨零件和弹性零件。含铅锡青铜常用作耐磨零件和滑动轴承，含锌锡青铜可作高气密性铸件。

锡青铜的凝固范围大，枝晶偏析严重;凝固时不易形成集中缩孔，体积收缩很小;铸锭中易出现锡的逆偏析，严重时铸锭表面可见到白色斑点(8相析出)，甚至出现富锡颗粒，一般称为锡汗(tinsweat)，改进铸造方法和工艺条件可减轻逆偏析程度;液态合金中，锡易生成硬脆的夹杂物SnO2，熔炼要充分脱氧，防止由于夹杂物引起的合金力学性能的降低;对过热和气体的敏感性很小，能很好地焊接和钎焊;冲击时不发生火花，无磁性、耐寒，并有极高的耐磨性。

分类

工业锡青铜锡青铜是工业上使用的重要铜合金。为改善其铸造、力学和耐磨性能，以及节约锡，在锡青铜中加入磷、锌、铅等合金元素。因而可把锡青铜分为锡磷青铜、锡锌青铜和锡锌铅三类。

锡磷青铜

磷是铜合金的良好脱氧剂，可增加合金的流动性，改善锡青铜的工艺和力学性能，但加大逆偏析程度。

锡青铜中磷的极限溶解度为0.15%，过多时将形成a+δ+Cu3P三元共晶，熔点为628℃，热轧时易产生热脆性，只能冷加工。因此，变形锡青铜中含磷量不应大于0.5%，热加工时，磷应小于0.25%。

含磷锡青铜是有名的弹性材料，在加工时，控制冷加工前的晶粒大小和加工后的低温退火很有必要。细晶粒加工材的强度、弹性模量和疲劳强度比其粗晶粒加工材为高，但塑性较低。冷加工材在200~260℃经1~2h低温退火、产生退火硬化效应，可进一步提高制品的强度、塑性、弹性极限和弹性模量，并增加弹性的稳定性。

现已列入中国标准中的含磷锡青铜共4个牌号。锡(Sn)×其中

QSn6.5-0.1合金主要制作弹性元件特别是电导性好的弹簧接触片，仪器仪表中的耐磨零件和抗磁元件等;Qsn6.5一0.4合金主要用于造纸、化工和食品等工业制造金属网，也用于制造耐磨和弹簧零件;

QSn7-0.2合金用于在中等的载荷和滑动速度下承受摩擦的零件，如轴承、轴套、涡轮等，亦可制造弹性元件和其他机械电气零件;

QSn4-0.3合金用于生产压力表中的各种管材，作敏感元件，有压力表青铜之称。

锡磷青铜牌号的意义

为什么牌号为QSn6.5-0.1，可能很多人会为这个问题，其实这个是根据锡磷青铜的含量不同来命名的，比如

QSn6.5-0.1的理论意义:含锡(Sn)6.5%，含锌(Zn)+其他杂质0.1%，铜(Cu)为余量

同样的 QSn4-0.3 和 QSn7-0.2 这两个也是用同样的理解去看牌号的含量，但是实际的熔炼过程中总是会有一定的误差范围，每个牌号都会有一定的范围标准 根据国标:

牌号:QSn6.5-0.1 标准:GB/T 4423-1992

化学成份:铜 Cu :余量，锡 Sn :6.0~7.0，铅 Pb:≤0.02 ，磷 P:0.10~0.25 ，铝 Al:≤0.002，

铁 Fe:≤0.05 ，硅 Si :≤0.002，锑 Sb :≤0.002，铋 Bi:≤0.002 注:≤0.1(杂质)

牌号:QSn6.5-0.4 标准:GB/T 13808-1992

化学成分:Sn:6.0-7.0，Al:0.002 ，Zn:0.3，Fe:0.02，Pb:0.02，Ni:0.2，P:0.26-0.40 ，

Cu:余量，杂质:0.1

牌号:QSn7-0.2 标准:GB/T 2059-2000

化学成份:铜 Cu :余量，锡 Sn :6.0~8.0，铅 Pb:≤0.02，磷 P:0.10~0.25，

铝 Al:≤0.01，铁 Fe:≤0.05，硅 Si :≤0.02，锑 Sb :≤0.002，铋 Bi:≤0.002，注:≤0.15(杂质)

锡锌青铜

锌大量溶解于铜锡合金中，在变形锡青铜中锌的加入量一般不大于4%。锌能改善合金的流动性，缩小结晶温度范围，减轻逆偏析。

列入现行中国标准中的锡锌青铜牌号为QSn4-3，具有良好的弹性、耐磨性和抗磁性，可在冷态和热态下压力加工，易于焊接和钎焊，切削性较好，在大气和淡水、海水中抗蚀性良好，用于各种弹性元件以及管配件、化工器械、耐磨零件和抗磁零件等。

锡锌铅青铜

铅实际不固溶于铜锡合金中，它以单相、呈黑色夹杂物分布在枝晶间。铸锭中铅分布不易均匀，通常加入少量镍可改善其分布，并细化组织。铅降低锡青铜的摩擦系数，改善耐磨性和切削性，但略降低力学性能。

在铜锡铅合金中常加入3%~5%的锌，以再提高力学性能。

加入0.02%~0.1%锆或0.02%~0.1%硼，特别是加入0.02%~0.2%稀土元素能细化铅质点，使之分布均匀，以改善含铅锡青铜的组织、铸造和力学性能。

列入现行中国标准的锡锌铅青铜有QSn4-4-2.5和QSn4-4-4两个牌号，具有高的耐磨性、易切削加工，主要以板、带材形式用于汽车、拖拉机、航空和机械工业，制造轴套和轴承衬垫，有汽车青铜之称。