鑄造青銅是用於生產鑄件的青銅。青銅鑄件廣泛套用於機械製造、艦船、汽車、建築等工業部門，在重有色金屬材料中形成鑄造青銅系列。常用的鑄造青銅有錫青銅、鉛青銅、錳青銅和鋁青銅等。
基本介紹
- 中文名：鑄造青銅
- 外文名：cast bronze
- 定義：用於生產鑄件的青銅
- 學科：冶金工程
- 分類：錫青銅、無錫青銅
- 套用：機械製造、艦船、汽車、建築等
介紹,鑄造錫青銅,無錫青銅,常用鑄造青銅的化學成分和用途,
介紹
鑄造青銅最初僅指錫青銅，後因多種合金元素被採用，出現了錫青銅以外的新型青銅，如鋁青銅、矽青銅、錳青銅、鉻青銅、鈹青銅和鉛青銅。
鑄造錫青銅
Cu-Sn合金體積收縮很小（線收縮率為1.45%～1.5%），易製得尺寸要求準確的複雜鑄件和花紋清晰的工藝品。鑄造錫青銅一般還添加鋅、鉛、磷等元素。磷化物硬度高、耐磨，並有良好的研磨性，在耐磨的錫青銅中，磷含量可高達1.2%。鋅能改善合金的流動性，減輕錫青銅的反偏析傾向。鉛顯著改善合金的耐磨性和切削性。鑄造錫青銅用作耐磨、耐蝕零件。
（1）錫磷青銅。磷是銅合金的良好脫氧劑，可增加合金的流動性，改善錫青銅的工藝和力學性能，但加大逆偏析程度。錫青銅中磷的極限溶解度為0.15%，過多時將形成α+δ+Cu3P三元共晶，熔點為628℃，熱軋時易產生熱脆性，只能冷加工。因此，變形錫青銅中含磷量不應大於0.5%，熱加工時，磷應小於0.25%。含磷錫青銅是有名的彈性材料，在加工時，控制冷加工前的晶粒大小和加工後的低溫退火很有必要。細晶粒加工材的強度、彈性模量和疲勞強度比其粗晶粒加工材為高，但塑性較低。冷加工材在200～260℃經1～2h低溫退火、產生退火硬化效應，可進一步提高製品的強度、塑性、彈性極限和彈性模量，並增加彈性的穩定性。
（2）錫鋅青銅。鋅大量溶解於銅錫合金中，在變形錫青銅中鋅的加入量一般不大於4%。鋅能改善合金的流動性，縮小結晶溫度範圍，減輕逆偏析。
（3）錫鋅鉛青銅。鉛實際不固溶於銅錫合金中，它以單相、呈黑色夾雜物分布在枝晶間。鑄錠中鉛分布不易均勻，通常加入少量鎳可改善其分布，並細化組織。鉛降低錫青銅的摩擦係數，改善耐磨性和切削性，但略降低力學性能。在銅錫鉛合金中常加入3%～5%的鋅，以再提高力學性能。加入0.02%～0.1%鋯或0.02%～0.1%硼，特別是加入0.02%～0.2%稀土元素能細化鉛質點，使之分布均勻，以改善含鉛錫青銅的組織、鑄造和力學性能。
無錫青銅
鑄造鉛青銅具有高的力學性能，耐蝕、耐磨，流動性好，可鑄造緻密的鑄件。
鑄造錳青銅一般還添加鋁、鐵、鎳等元素，耐蝕、耐熱，適於製作高溫工作的零件。
鑄造鋁青銅一般還添加鐵、錳、鎳等元素，適於製作高強、耐蝕零件。
常用鑄造青銅的化學成分和用途
中國常用牌號鑄造青銅的化學成分和用途見表。
牌 號 | 名義成分/% | 用 途 |
ZQSnD10-1 ZQSnD10-2 ZQSnD10-5 ZQSnD6-6-3 ZQSnD5-5-5 | Cu-10Sn-1p Cu-10Sn-2Zn Cu-10Sn-5Pb Cu-6Sn-6Zn-3Pb Cu-5Sn-5Zn-5Pb | 高負荷和高滑動速度下工作的耐磨零件 複雜形狀鑄件、閥、泵體、齒輪、渦輪等 結構材料，耐蝕、耐酸的配件 摩擦條件下工作的零件，如襯套、軸瓦等 在較高負荷和中等滑動速度下工作的耐磨、耐蝕件 |
ZQPbD10-10 ZQPbD15-8 ZQPbD17-4-4 | Cu-10Sn-10Pb Cu-15Pb-8Sn Cu-17Pb-4Sn-4Zn | 汽車和其他重載荷零件 耐酸配件，高壓工作的零件 高滑動速度的軸承和一般耐磨件 |
ZQMnD12-8-3 ZQMnD12-8-3-2 | Cu-13Mn-8Al-3Fe Cu-13Mn-8Al-3Fe-2Ni | 重型機械用的軸套和高強度耐磨、耐壓零件 高強度耐蝕鑄件和耐磨、耐壓零件 |
ZQAlD9-4-4-2 | Cu-9.4Al-4.5Fe-4.5Ni-1.5Mn | 耐蝕、高強度鑄件，耐磨和400℃工作的零件 |
