ZCuPb17Sn4Zn4 是鉛青銅中 “易加工 + 輕載減摩” 的含鋅牌號,專為輕載且需高效加工的摩擦工況設計,成分體系優化:銅 73%-77% 保障基礎韌性;鉛 16%-18% 提供優異減摩性;錫 3%-5% 適度提升耐磨性;鋅 3%-5% 是核心改良元素,提升鑄造流動性與切削加工性;雜質總含量≤0.5%,其中鐵≤0.2%(控制硬質點數量)、硫≤0.01%(防止鉛脆)、磷≤0.05%(避免降低塑性)。
核心性能適配輕載需求:室溫抗拉強度≥180MPa,屈服強度≥100MPa,布氏硬度 50-70HB,摩擦系數(潤滑工況,壓力 3MPa)0.14-0.18,延伸率≥15%,切削加工效率比無鋅鉛青銅提升 30%,是印刷機滾筒襯套、紡織機羅拉軸承、小型電機端蓋軸承等輕載易加工部件的優選。
鋅的易加工改良與鉛的減摩協同是性能核心。3%-5% 的鋅融入銅基體后,降低合金晶格結合能,使切削時易形成連續切屑,減少刀具磨損 —— 采用普通高速鋼刀具(W18Cr4V)即可加工,表面粗糙度 Ra≤2.0μm,無需專用硬質合金刀具。16%-18% 的游離鉛相(顆粒尺寸 4-7μm)在輕載滑動時形成厚潤滑膜(1.2-1.5μm),摩擦系數比 ZCuPb10Sn10 低 15%,避免輕載高速工況下的 “粘滑” 現象。3%-5% 的錫則通過固溶強化,防止輕載長期運行導致的基體過度磨損。
某印刷設備廠將其用于膠印機滾筒襯套(內徑 80mm,壁厚 10mm),適配 300r/min 轉速、2kN 載荷,加工時僅用高速鋼刀具即達 Ra1.8μm 精度,使用 1.5 年后磨損量 0.09mm,無粘滑故障,更換周期比鑄鐵襯套延長 2 倍。加工以砂型鑄造為主,溫度 980-1020℃(鋅提升流動性 25%,減少澆不足缺陷);熱處理采用 250-280℃×1.5 小時退火,消除加工應力;焊接優先機械連接(過盈配合),如需修復用 S211 含鉛焊絲,電流 70-90A,焊后 240℃回火。
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