CuSP 是一种以磷和硫为主要合金元素的铜合金,成分范围为铜 98.5%-99.2%、磷 0.03%-0.07%、硫 0.02%-0.05%,杂质总含量≤0.5%。通过硫的润滑作用和磷的强化效果,在保持 95% IACS 高导电率的同时,切削效率提升 35%,成为电气精密零件的理想材料。
0.05% 硫以 Cu₂S 颗粒(直径 1-3μm)的形式分布在晶界处,能够显著降低切削过程中的摩擦阻力,改善切削性能。某电机厂加工 CuSP 换向器片时,车床的进给速度可达 180m/min,加工后零件表面粗糙度达 Ra0.6μm,与纯铜相比,加工时间节省 40%。磷元素则起到细化晶粒的作用,使晶粒尺寸控制在 20μm 左右,抗拉强度达 260-290MPa,比纯铜提高 15%。某电缆的 CuSP 屏蔽带经反复弯曲 60 次后无裂纹,屏蔽效能保持在 65dB。
导电性能接近纯铜,电阻率≤0.0185μΩ・m,某变压器的导电排采用该合金后,在 400A 电流下,温升比黄铜导电排低 12℃,能耗降低 5%。耐蚀性在干燥环境中表现优异,年腐蚀速率约 0.005mm,某继电器的触点采用该合金后,在空气中存放 5 年,氧化膜厚度仅 0.002mm,接触电阻变化≤3mΩ。
加工性能适合精密成型,冷加工率可达 75%,能轧制成 0.04mm 的超薄带材。某连接器的插针经冷镦加工后,尺寸精度达 IT8 级,满足精密装配要求。焊接采用氩弧焊,焊丝选用纯铜,焊后导电率保持率达 92%,能够满足电气连接的性能需求。
制备工艺需严格控制硫的含量,熔炼时硫以 Cu-S 中间合金的形式加入(温度 1100℃),搅拌 15 分钟以确保均匀分布。冷轧后的成品经 380℃退火 1 小时,消除加工应力并保持良好的导电性能,同批次材料的性能波动≤2%。
其应用集中在电气精密零件领域:电机的换向器片、集电环;变压器的导电排、接线端子;继电器的触点、弹簧片;通信设备的屏蔽带等,兼顾了高导电性能与易加工特性。
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