CuSn6 是一種中錫青銅,成分設(shè)計(jì)為銅 93%-94.5%、錫 5.5%-6.5%,雜質(zhì)總含量≤0.5%。通過提高錫含量,抗拉強(qiáng)度提升至 450-500MPa,耐磨性比 CuSn4 提高 30%,成為重載滑動(dòng)部件的理想材料。
6% 錫形成 α+δ 雙相組織,δ 相(Cu??Sn?)硬度 HV250,均勻分布在基體中,使滑動(dòng)摩擦系數(shù)降至 0.18,某軋鋼機(jī)的軸承襯套在 100kN 載荷下運(yùn)行 8000 小時(shí),磨損量?jī)H 0.15mm,比 CuSn4 延長(zhǎng)壽命 50%。其耐蝕性在工業(yè)大氣中表現(xiàn)優(yōu)異,年腐蝕速率 0.009mm,某化工泵的葉輪在含少量酸的水中運(yùn)行 4 年,無明顯腐蝕。
力學(xué)性能滿足重載需求,屈服強(qiáng)度 220-250MPa,延伸率 20%-25%,適合承受沖擊載荷,某破碎機(jī)的襯板在 1000N 沖擊下,無裂紋且變形量≤0.2mm。鑄造性能良好,金屬型鑄造的最小壁厚 1.5mm,鑄件致密度 99.7%,某齒輪經(jīng)鑄造后,齒形精度達(dá) 8 級(jí),無需加工即可嚙合。
加工性能適配重型零件,熱鍛溫度 850℃,變形量 40% 后無裂紋,某大型軸承的外圈經(jīng)鍛造后,尺寸公差控制在 ±0.03mm。焊接采用氬弧焊,焊絲選用 Cu-Sn 合金,焊后經(jīng) 600℃退火,接頭強(qiáng)度達(dá)母材的 85%,某軋機(jī)的焊接機(jī)架在 2000kN 壓力下無變形。
制備工藝需控制錫含量,熔煉時(shí)錫分兩次加入(溫度 1150℃),避免燒損,攪拌 20 分鐘確保均勻。鑄造采用金屬型,冷卻速度 80℃/s,獲得細(xì)晶組織。熱軋后經(jīng) 550℃退火 2 小時(shí),消除應(yīng)力并穩(wěn)定性能。
應(yīng)用集中在重載部件:軋鋼機(jī)的軸承襯套、機(jī)架;破碎機(jī)的顎板、襯板;水泵的葉輪、軸套;機(jī)床的導(dǎo)軌、齒輪,兼顧高強(qiáng)度與耐磨性。
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