CuMn3 以 “3% 锰” 的经济配方,在铜合金中实现成本与性能的平衡,成分范围:铜 96.0%-97.5%,锰 2.5%-3.5%,铁≤0.3%,铅≤0.1%。这种低锰含量设计使抗拉强度达 300-340MPa,延伸率 35%-40%,成本仅为高铜合金的 70%,成为通用工业的首选材料。
3% 的锰通过固溶强化提升性能,比纯铜强度提高 40%,而成本增加不足 10%。某纺织机械的 CuMn3 连杆,直径 15mm,承受 1000N 交变载荷,疲劳寿命达 10⁶次,比纯铜延长 2 倍。锰的加入细化晶粒至 50-70μm,使材料各向异性降低 15%,某冲压件的尺寸精度达 IT9 级,废品率从纯铜的 8% 降至 3%。
导电导热性能满足通用需求,导电率 85% IACS,某低压电器的 CuMn3 接线端子,在 10A 电流下,温升比不锈钢低 15℃。其导热系数 340W/(m・K),某散热器的散热片,冷却效率比镀锌钢提高 40%,成本比纯铜降低 30%。
耐蚀性在大气与淡水中表现良好,年腐蚀速率 0.015mm,某自来水管道的 CuMn3 接头,使用 5 年无锈蚀,密封垫圈老化前无泄漏。加工性能全面适配通用工艺,冷加工率 60%,可轧制成 0.1mm 箔材或 φ500mm 管材,焊接采用气焊,焊后强度达母材的 80%。
制备工艺简单经济,采用工频感应炉熔炼,无需保护气氛,锰以工业纯锰加入 800℃铜液,搅拌 15 分钟即可。铸造用砂型(成本低)或金属型(高精度),冷轧后经 400℃退火 1 小时,消除应力。
应用覆盖通用领域:日用五金的铆钉、垫片;电气设备的低压导线;汽车的制动管路配件;农业机械的轴承衬套,在粉尘环境中,磨损速率 0.005mm/h,寿命是铸铁的 2 倍。
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