QAl7 是铝青铜中兼顾强度与塑性的通用牌号,成分组成为铜 92.5%-93.5%、铝 6.5%-7.5%,杂质总含量≤0.5%。7% 的中铝含量使合金中 Cu₃Al 强化相含量适中(体积分数 10%-12%),室温抗拉强度 550-600MPa,延伸率 20%-23%,布氏硬度 150-170HB,成为船舶、通用机械等领域中等载荷结构件的首选材料。
中铝平衡机制是其性能核心。相比 QAl5,7% 的铝含量增加了 Cu₃Al 强化相数量,强度提升 20%;相比 QAl10-3-1.5,又因无铁锰等元素,塑性仍保持较高水平,冷态变形量可达 45%,实现 “强度够用、塑性不缺” 的平衡。某船舶厂的 QAl7 管路弯头,经冷弯成型后,弯曲角度 90° 无裂纹,壁厚减薄量≤5%,满足船舶管路装配需求。同时,铝形成的 Al₂O₃氧化膜在淡水与轻度海洋环境中均稳定,年腐蚀速率 0.02mm,某渔船的 QAl7 渔网滚轮,在近海海水中使用 5 年,无明显锈蚀,转动灵活性无下降。
力学性能适配中等载荷。室温屈服强度 300-330MPa,既能承受船舶管路、机械齿轮等中等载荷,又不会因强度过高增加加工难度;300℃高温下抗拉强度保持 400MPa,某通用机械的 QAl7 齿轮,在 250℃环境中传动,无塑性变形,使用寿命达 3 年。其抗疲劳性能良好,在 150MPa 交变应力下,10⁷次循环无裂纹,某水泵的 QAl7 叶轮,在高频旋转下运行 2 年,无疲劳损坏。
加工工艺兼顾冷热加工。冷加工可进行冷轧、冷拉、冷弯,某精密管材厂的 QAl7 无缝管(外径 10mm,壁厚 1mm),经 3 道次冷拔后,外径精度达 ±0.01mm,圆度误差≤0.005mm。热加工温度控制在 800-850℃,单道次锻造变形量 35%,某机械厂的 QAl7 齿轮毛坯,经热锻后,齿形预成型率达 80%,减少后续切削量,加工效率提升 25%。切削加工使用高速钢或普通硬质合金刀具即可,切削速度 70-90m/min,进给量 0.12-0.18mm/r,某齿轮厂的 QAl7 直齿轮(模数 2mm),加工后齿形精度达 7 级,运行噪音≤65dB。
焊接性能优异,采用氩弧焊或气焊均可,选用中铝焊丝(含铝 7%),焊前预热至 200℃,焊后经 500℃×1 小时退火,接头强度达母材的 88%,某船舶管路焊接后,经 5000 小时盐雾测试,焊缝处无泄漏。
制备工艺简洁高效。采用工频炉 1000℃熔炼,铝以纯铝块形式加入,搅拌 25 分钟确保均匀;砂型或金属型铸造均可,金属型铸造冷却速度 25℃/s,铸件致密度达 99.5%;铸锭经 700℃×4 小时均匀化处理,消除枝晶偏析;热轧时道次变形量 30%,终轧厚度控制在 3-30mm;冷轧后经 550℃×1 小时退火,平衡强度与塑性。
应用场景集中在通用中等载荷领域:船舶管路附件、通用机械齿轮、水泵叶轮、渔网滚轮、仪表结构件等。在某中小型船舶的动力系统项目中,QAl7 制作的管路与齿轮部件,不仅装配便捷(塑性好易调整),还能承受中等载荷与海水轻度腐蚀,使船舶维护周期从 1 年延长至 2 年,运营成本降低 15%,充分体现其 “平衡性能 + 通用适配” 的核心优势。
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