新型硅青铜ZCuSiPbMnFe的试验研究.pdf

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1、应用与i式验·机械研究与应用·新型硅青铜ZCuSiPbMnFe的试验研究任萍，吴建德(1．兰州兰石铸造有限责任公司，甘肃兰州730050；2．甘肃省机械科学研究院，甘肃兰州730030)摘要：主要描述了新型硅青铜的成分设计，以及锡青铜与新型硅青铜的性能对比。通过对比可知：新型硅青铜的机械性能、耐磨性能和抗蚀性能均优于锡青铜(ZCuSn6Zn6Pb3)，新型硅青铜(ZCuSi3Pb3MnlFe)在耐磨材料的应用中可以替代锡青铜。关键词：新型硅青铜；锡青铜；机械性能；耐磨性能；抗蚀性能中图分类号：TG113文献标识码：A

2、文章编号：1006—4414(2010)02—0055—02ResearchonthenewsiliconbronzeZCuSiPbMnFeRenPing．WuJian—de(1．LartzhouLanshicastinglimitedcompany，LanzhouGansu730050，China；2．C．ansuacademyofmechanicalsciences，LanzhouGansu730030，China)Abstract：Thecompositiondesignoftllenewsiliconbron

3、ze，andthecontrastbetweentinbronzeandthenewsiliconbronzea-bouttheperformanceisdescribedinthispaper．Throughcomparingtheresultshowsthatitsmechanicalproperties，wea1．re—sistanceandcorrosionresistanceofthenewsiliconbronzearesuperiortotinbronze(ZCuSn6Zn6Pb3)．Thenewsil

4、iconbronze(ZCuSiPbMnlFe)Canreplacetinbronzeintheapplicationofwea1．一resistantmaterials．Keywords：thenewsiliconbronze；tinbronze；mechanicalprope~ies；weal"resistance；corrosionresistance1引言烷除气。铸型采用铁模，涂滑石粉、松香、水基涂料后铸造锡青铜具有良好的机械性能，优异的耐磨、烘干，铸型预热温度为150—200~C。试样采用标准减磨性能，且在

5、大气、海水及无机盐溶液中具有较好基尔试棒，力学性能数据由万能试验机测得；磨损实的耐腐蚀性能，可用来制作轴承、轴套和齿轮等耐磨验分别在国产环块试验机上进行(采用2O号机油滴零件，以及蒸汽锅炉、海船的零构件。由于锡的价格油润滑，对磨材料为标准钢环，转速1000r／min，负荷昂贵，大大增加了零构件的成本，限制了锡青铜的大27．7kg，时间30min／每件)与AmsLor磨损试验机上进量使用。在满足使用要求的前提下，通过对新型硅青行(在干摩擦和3O号机油润滑两种条件下)；耐蚀性能铜的研究，用新型硅青铜代替锡青铜，以此来降低

6、零由美国PRIDCETON330磨蚀测试系统检测。构件的成本。3实验结果及分析J2实验方法3．1新型硅青铜成分设计及性能测定将电解铜、Cu—Mn合金、cu—si合金、Cu—P合新型硅青铜成分配方及性能测定如表1所示，表金、纯铁、纯Pb、Re依次加入O．5t电弧炉。浇注温度中摩擦性能参数由国产环块试验机测定，合金成分为为1080～1120℃范围以内，在浇注前用1％的六氯乙质量百分数。表1新型硅青铜成分配方及性能测定收稿日期：2010一Ol一29作者简介：任萍(1959一)，女，陕西延川人，工程师，主要从事铸造技术质量管

7、理工作。·55·应用与试验·机械研究与应用·合金元素对机械性能及耐磨性能的影响如图1、拉强度为330MPa，8s为35％，HB为92，测得新型2所示。从图1可以看出，硅含量的变化严重影响着硅青铜(ZCuSi3Pb3MnlFe)的抗拉强度arb为机械性能的变化，抗拉强度随着硅含量的增加而增380MPa，8为45％，HB为98。由国产环块试验机加，当硅含量达到3％时(Jr值最大(=381MPa)，然(采用20号机油滴油润滑，对磨材料为标准钢环，转后随着硅含量的增加抗拉强度逐渐下降；延伸率8速lO00r／min，负荷27．

8、7kg，时间30min／每件)，测得的变化和抗拉强度的变化基本相似，硅含量在2％锡青铜磨痕宽度为1．31ram，摩擦系数为0．056；新型左右时达到峰值(=45．5％)；当硅含量在2％一3．硅青铜磨痕宽度为1．24ram，摩擦系数为0．053。由5％范围内变化时，硬度值相对平稳。从图2可看出，Ams~r磨损试验机，干摩擦(载荷5kg，总转速硅含