ZQSn-10 铸态 α +（α+δ）共析 富锡α相 富铜α相 二元锡青铜的性能 ⑴铸造性能： 铜锡合金结晶温度间隔可达150～160℃，流动性差；锡在铜中扩散慢，熔点相差大，枝晶偏析严重，富铜枝晶轴呈黑色，富锡基底呈亮色。压力加工前铸锭要均匀化退火，经多次压力加工和退火后，才基本消除枝晶偏析。 锡青铜凝固时不形成集中缩孔，只形成沿铸件断面均匀分布在枝晶间的分散缩孔，所得铸件致密性差，高压下易渗漏，不适于铸造密度和气密性要求高的零件。 锡青铜线收缩率为1.45～1.5％，热裂倾向小，利于获得断面厚薄不均、尺寸要求精确的复杂铸件和花纹清晰的工艺美术品。 “反偏析” ：锡青铜凝固时在体积收缩和析出气体的作用下，富锡的易熔组分由铸件中心向表面移动，使铸件心部锡含量低于表面的现象。 “反偏析”明显时，铸件表面出现灰白色斑点即所谓“锡汗”。这些脆性析出物含锡15～18％，由δ相组成。 ⑵机械性能： 锡青铜的性能与含锡量及组织有关。在α相区，Sn含量增加，Rm及塑性均增大，在大约10％Sn附近，塑性最好，在21～23％Sn附近Rm最大。δ相(Cu3lSn8)硬而脆，随着δ相增多，Rm升高，其后急剧下降。 工业用锡青铜，锡含量为3～14％；变形锡青铜的含锡＜8％，且含磷、锌或铅等。 ⑶抗蚀性能： 锡青铜在大气、水蒸气和海水中具有很高的化学稳定性，在海水中的耐蚀性比紫铜、黄铜优良。所以，对暴露在海水、海风和大气中的船舶和矿山机械，广泛应用锡青铜铸件。但盐酸、硝酸、钠碱溶液、氨溶液及甲醇溶液强烈腐蚀锡青铜。 二元锡青铜易偏析，不致密，机械性能得不到保证，故很少应用。为了改善二元锡青铜的工艺和使用性能，工业用锡青铜都分别加有锌、磷、铅、镍等元素，组成多元锡青铜。 ①磷的作用及锡磷青铜 锡青铜熔炼时用磷脱氧，微量磷（0.3％）能有效地提高合金的机械性能。压力加工锡磷青铜，含磷量不超过0.4％，此时锡青铜力学和工艺性能最好，有高的弹性极限、弹性模量和疲劳极限(100×106次循环时达250～280MPa)，用于制作弹簧、弹片及弹性元件。 磷在锡青铜中溶解度小，且随锡含量增加、温度降低，溶解度显著减小；室温时磷在锡青铜中的极限溶解度约0.2％。含磷过多将形成三元共晶α+δ+Cu3P （628℃），热轧时共晶体处于液态，造成热脆。 磷增加流动性，但加大反偏析程度。 磷化物硬度高，耐磨。磷化物+δ相作硬质相，在铸造耐磨锡青铜轴承中，磷含量可达1.2％。 锡青铜中合金元素作用及各种锡青铜的性能 ②锌的作用及锡锌青铜： 锌缩小锡青铜的结晶温度范围，减少偏析，提高流动性，促进脱氧除气，提高铸件密度。锌能大量溶入α固溶体中，改善合金的机械性能。 单相α固溶体组织（如QSn4-3）锡青铜用于加工变形。 锡锌青铜的含锌量在2～4％时，具有良好的机械性能和抗蚀性能，用于制造弹簧、弹片等弹性元件、化工器械、耐磨零件和抗磁零件等。 ③铅的作用及锡铅青铜： 铅不固溶于青铜，以纯组元存在，呈黑色夹杂物分布在枝晶之间，可改善切削和耐磨性。含铅低时(如1～2％)主要改善切削性，含铅高时(4～5％)用作轴承材料，降低摩擦系数。 锡铅青铜用于制造耐蚀、耐磨、易切削零件或轴套、轴承内衬等零件。 微量Zr、B、Ti可细化晶粒，改善锡青铜的机械性能和冷热加工性能。As、Sb、Bi降低锡青铜塑性，对冷热加工有害。 简单铝青铜：只含铝的为简单铝青铜。 复杂铝青铜：除铝外另含铁、镍、锰等其它元素的青铜。 Al＜7％的铝青铜在所有温度下均为单相α固溶体组织。α相塑性好，易加工。 实际生产条件下，7～8％Al的合金组织中便有α+γ2共析体。γ2是硬脆相(520HV)，它使硬度、强度升高，塑性下降。含9.4～15.6％Al的合金缓慢冷却到565℃时，发生β→α+γ2转变，形成共析组织。(α+γ2)共析体组织与退火钢中的珠光体相似，具有明显的片层状特征。 β单相区快速淬火时，共析转变受阻，此时的相变过程为： 无序β→有序β1→β1′。 Cu-Al系的马氏体是热弹性马氏体，具有形状记忆效应。但在Al浓度高的Cu-Al系中，即使快速淬火也不能阻止γ2相的析出，不出现热弹性马氏体相变，所以添加Ni抑制Cu或A1的扩散，使β相稳定，以便通过淬火获得热弹性马氏体。 铝青铜 QAL10 铸态 α(白色)+(α+γ2)共析(黑色) QAL10
