QSn4-0.3 是锡青铜家族中 “中轻载耐磨 + 均衡塑性” 的中锡牌号,成分严格控制为铜 95.5%-96%、锡 3.8%-4.2%、磷 0.25%-0.35%,杂质总含量≤0.5%,其中铅≤0.02%(防止热加工开裂)、铁≤0.05%(避免形成硬脆夹杂)。4% 的中锡含量通过固溶强化与双相组织提升耐磨性,0.3% 的中磷强化细晶与脱氧效果,在强度与塑性间实现平衡,室温抗拉强度 500-540MPa,布氏硬度 130-150HB,延伸率 22%-25%,导电率≥45% IACS,成为仪器仪表齿轮、小型轴承、轻载衬套等中轻载耐磨部件的核心材料。
中锡双相耐磨 + 均衡塑性机制是其性能核心。锡含量提升使合金形成 α(铜基固溶体)+ 少量 δ(Cu₃₁Sn₈)双相结构:α 相保障冷加工塑性,可实现 35% 的冷态变形量;δ 相(体积分数 7%-9%,硬度 HV280)弥散分布于基体,像 “微观耐磨质点” 提升抗磨损能力 —— 在中轻载干摩擦工况(压力 3MPa、滑动速度 0.2m/s)下,磨损速率 0.01mm / 千小时,比低锡 QSn1.5-0.2(0.015mm / 千小时)降低 33%。0.3% 的中磷比低磷 QSn1.5-0.2 强化效果更显著:一方面将晶粒细化至 18-22μm,提升抗疲劳性能(110MPa 交变应力下 10⁷次循环无裂纹);另一方面增强氧化膜稳定性,使复合氧化膜(Cu₂O-SnO₂)厚度达 4-5μm,孔隙率≤0.4%,耐蚀性优于低锡青铜。
耐蚀性适配中轻载干燥与轻度潮湿环境,在淡水环境中年腐蚀速率 0.015mm,比碳钢(0.1mm)降低 85%;在工业大气中(含少量粉尘),年腐蚀速率 0.02mm,无点蚀或晶间腐蚀。某仪器厂的 QSn4-0.3 精密齿轮(模数 1mm、齿数 20),在室内仪表中使用 5 年,齿面磨损量仅 0.008mm,传动精度保持 IT8 级,无卡滞现象,比黄铜齿轮(寿命 2 年)延长 1.5 倍。
加工工艺兼顾耐磨与成型,热加工温度控制在 800-850℃(此时 α 相占比高,塑性达峰值,伸长率≥28%),单道次锻造变形量 30%,适合制作轴承毛坯等中小型部件。某轴承厂生产的 QSn4-0.3 轴承套(内径 50mm、壁厚 8mm),经 1 火次热锻后圆度误差≤0.08mm,为后续冷加工奠定基础。冷加工采用 “多道次小变形” 工艺,道次变形量 18%-22%,每道次后经 720℃×1 小时退火恢复塑性,冷拉后尺寸精度达 IT7 级,内孔粗糙度 Ra1.6μm。焊接采用氩弧焊,选用 ERCuSn-B 专用焊丝(含锡 4%、磷 0.3%),焊前预热至 200℃减少应力,接头强度达母材 85%,某轻载齿轮箱焊接齿轮在 1200r/min 转速下运行 2 年,焊缝无磨损。
应用场景集中在中轻载耐磨领域,除仪器仪表齿轮、小型轴承外,还用于纺织机械小罗拉、打印机滚轴。在某精密压力表项目中,QSn4-0.3 制作的传动齿轮使压力表测量精度误差从 ±0.5% 降至 ±0.2%,使用寿命从 3 年延长至 5 年,充分彰显 “中轻载耐磨 + 均衡塑性” 的核心价值。
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