QSn4-4-4 是錫青銅家族中 “極重載減摩 + 抗咬合” 的高鉛牌號,成分嚴格控制為銅 88%-89%、錫 3.8%-4.2%、鋅 3.8%-4.2%、鉛 3.8%-4.2%,雜質總含量≤0.5%,其中硫≤0.01%(避免與鉛形成 PbS 脆化相)、磷≤0.03%(防止晶間腐蝕)。4% 錫 + 4% 鋅構建高強度基體,4% 高鉛賦予極致減摩性,形成 “強基體 + 高減摩” 的極重載適配體系,室溫抗拉強度 580-620MPa,布氏硬度 160-180HB,延伸率 16%-19%,摩擦系數(邊界潤滑)≤0.12,抗咬合性能優異,成為重型機械襯套、冶金設備滑塊、極重載軸承等極重載部件的核心材料。
高鉛的極重載減摩 + 抗咬合機制是其性能核心。鉛含量提升至 4%,以獨立軟質點形式大量彌散分布于基體(體積分數 9%-12%),在極重載工況(壓力 12MPa、滑動速度 0.4m/s)下,鉛質點會快速在摩擦面形成厚達 2-3μm 的連續潤滑膜,不僅將摩擦系數降至 0.12,還能避免金屬間直接接觸,防止咬合失效 —— 某冶金廠的 QSn4-4-4 滑塊(尺寸 200×100×50mm),在 12MPa 壓力下滑動時,即使短時潤滑失效,也未發生咬合,而無鉛青銅在此工況下 30 分鐘即出現咬合。同時,錫與鋅協同強化基體:錫形成 δ 相(體積分數 10%-12%,硬度 HV310)提升耐磨性,鋅優化耐蝕性,使基體能承受極重載應力而不破裂,室溫屈服強度 320-350MPa,遠超高鉛易切削黃銅(屈服強度 200MPa)。
耐蝕性適配極重載輕度腐蝕環境,錫、鋅形成的 Cu?O-SnO?-ZnO 復合氧化膜(厚度 7-8μm,孔隙率≤0.4%),在工業潤滑脂環境中無明顯腐蝕;在淡水環境中年腐蝕速率 0.022mm,比碳鋼(0.1mm)降低 78%。某重型軋機的 QSn4-4-4 襯套(內徑 150mm、壁厚 20mm),在潤滑脂潤滑下使用 5 年,襯套內壁無銹蝕,磨損量僅 0.015mm,軋機軋制精度保持穩定。
加工工藝需適配高鉛特性,熱加工溫度控制在 800-850℃(此時鉛均勻分布,合金塑性達峰值,伸長率≥22%),但因高鉛含量,單道次鍛造變形量需降至 25%,采用多火次鍛造(2-3 火次)確保鍛件致密度。某重型設備廠生產的 QSn4-4-4 軸承毛坯(重量 50kg),經 3 火次鍛造后,致密度達 99.7%,無內部疏松或鉛偏析。冷加工道次變形量 12%-15%,鉛的軟化作用使加工硬化不明顯,無需頻繁退火,冷拉后尺寸精度達 IT7 級,圓度誤差≤0.012mm。切削加工性能極佳,高鉛含量使切削抗力降低 50%,刀具壽命比 QSn4-4-2.5 提升 30%,某齒輪廠加工的 QSn4-4-4 大型齒輪(模數 5mm、齒數 40),加工效率比無鉛青銅提升 25%,表面粗糙度 Ra0.8μm。
應用場景集中在極重載領域,除重型機械襯套、冶金設備滑塊外,還用于礦山卷揚機軸承、大型壓力機導軌。在某鋼鐵廠的重型軋機項目中,QSn4-4-4 制作的支撐襯套使軋機維護周期從 6 個月延長至 18 個月,減少停機次數,每年為鋼廠增加產能超 10 萬噸,充分彰顯 “極重載減摩 + 抗咬合” 的核心價值。
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