C52100 磷青铜是一种铜-锡合金,加入少量磷元素,可增强其强度、耐磨性与耐腐蚀性,尤其适用于严苛环境。该合金以强度、弹性与耐久性的优异组合而闻名。与其他铜合金相比,C52100 磷青铜在保持高可加工性的同时,具备更出色的抗疲劳与耐磨性能。用于 精密加工 时,C52100 因其良好的成形与加工能力、且刀具磨损小而成为热门选择。
C52100 磷青铜常用于 CNC 加工零件,例如轴承、衬套、弹簧、电气连接器等需要兼具强度与弹性的部件。其高耐磨性与防腐蚀能力,使其成为航空航天、汽车与海洋等行业应用的理想材料。
元素 | 成分范围(wt.%) | 主要作用 |
|---|---|---|
铜(Cu) | 91.0–95.0% | 提供强度、导电性与耐腐蚀性 |
锡(Sn) | 4.0–6.0% | 提升强度与耐腐蚀性 |
磷(P) | 0.03–0.35% | 提高耐磨性并增强材料强度 |
铅(Pb) | ≤0.05% | 改善可加工性并降低加工过程摩擦 |
性能 | 典型值 | 测试标准/条件 |
|---|---|---|
密度 | 8.8 g/cm³ | ASTM B311 |
熔点 | 950–1050°C | ASTM E29 |
导热系数 | 60 W/m·K(20°C) | ASTM E1952 |
电导率 | 15% IACS(20°C) | ASTM B193 |
热膨胀系数 | 18 µm/m·°C | ASTM E228 |
比热容 | 380 J/kg·K | ASTM E1269 |
弹性模量 | 110 GPa | ASTM E111 |
性能 | 典型值 | 测试标准 |
|---|---|---|
抗拉强度 | 700–800 MPa | ASTM E8/E8M |
屈服强度(0.2%) | 450–600 MPa | ASTM E8/E8M |
延伸率 | 15–25% | ASTM E8/E8M |
硬度 | 90–110 HB | ASTM E10 |
疲劳强度 | ~230 MPa | ASTM E466 |
冲击韧性 | 良好 | ASTM E23 |
C52100 磷青铜具有出色的耐腐蚀性,尤其在海水与化学介质环境中表现更为突出。其抗脱锌腐蚀能力使其非常适合海洋与工业应用。
C52100 磷青铜具备较高的抗拉与屈服强度,耐用性强,可承受显著机械应力,适用于轴承、衬套与弹簧等零件。
C52100 磷青铜具有抗疲劳特性,是承受重复或周期性应力部件的理想选择,例如弹簧与机械连杆。
C52100 中的磷含量可显著提升其耐磨性能,使其非常适合承受持续摩擦或滑动接触的部件,例如轴承、衬套与机械零件。
C52100 磷青铜具有出色的可加工性,可通过高速 CNC 加工轻松成形并制造复杂零件。
切屑形态 C52100 磷青铜在加工过程中会产生长条状切屑,如不加以控制,可能干扰加工操作。
解决方案:使用断屑器并调整进给量以控制切屑形态;配合充足冷却液可有效排屑。
刀具磨损 虽然 C52100 易于加工,但其硬度在高速切削时可能导致刀具磨损。
解决方案:使用硬质合金或陶瓷刀具,以提供更好的耐磨性并延长刀具寿命。
表面质量 由于该合金在加工时容易产生毛刺,获得精细表面可能具有一定难度。
解决方案:采用锋利的高品质刀具,并使用合适的切削工艺与润滑以获得更光滑的表面。
加工硬化 若施加过大压力或过高切削速度,C52100 磷青铜可能发生加工硬化。
解决方案:使用中等切削速度,确保刀具锋利,并配合合适冷却液以降低加工硬化风险。
参数 | 推荐 | 理由 |
|---|---|---|
刀具材料 | 硬质合金或陶瓷刀具 | 硬质合金与陶瓷刀具具有更好的耐磨性与切削性能。 |
几何参数 | 正前角,锋利刃口 | 改善排屑并确保更平滑的表面质量。 |
切削速度 | 150–250 m/min | 降低热量生成并防止材料变形。 |
进给量 | 0.10–0.20 mm/rev | 确保切削平稳并减少毛刺产生。 |
冷却方式 | 浇注冷却或气吹 | 有助于散热并改善表面质量。 |
工序 | 速度(m/min) | 进给(mm/rev) | 切削深度(mm) | 冷却压力(bar) |
|---|---|---|---|---|
粗加工 | 150–200 | 0.15–0.20 | 2.0–3.5 | 25–35 |
精加工 | 200–250 | 0.05–0.10 | 0.5–1.0 | 30–50 |
加工工艺 | 对 C52100 磷青铜的功能与优势 |
|---|---|
适用于电气连接器、弹簧等部件的高速高精度加工。 | |
适用于在衬套与机械零件上加工槽、沟以及复杂形状。 | |
用于车削圆柱类零件,例如齿轮、轴承与机械系统中的衬套。 | |
适用于加工用于紧固件以及电气与工业系统部件的精密孔。 | |
确保轴承、衬套等机械应用零件的高精度内孔加工。 | |
为易磨损零件(如轴和齿轮)提供光滑表面质量。 | |
适用于航空航天、汽车与工业领域的复杂多特征零件加工。 | |
为航空航天与医疗器械等高性能部件提供超高精度公差控制。 | |
用于加工电气连接器、弹簧等零件的精细结构与复杂特征。 |
电镀:提升耐腐蚀性,并为电气连接器等部件提供亮泽表面。
抛光:实现高光泽表面,适用于装饰件并提升其功能性。
拉丝:形成缎面或哑光效果,适用于在工业与电气应用中频繁接触的部件。
PVD 涂层:添加耐用涂层,提高耐磨性并延长机械部件使用寿命。
钝化:提升耐腐蚀性,尤其适用于暴露于强腐蚀化学介质的零件。
粉末喷涂:提供更厚的保护层,适合暴露于紫外线与严苛环境的零件。
特氟龙涂层:提供不粘与耐化学性特性,适用于机械应用。
镀铬:提供光亮且耐用的涂层,耐腐蚀并提升外观质感。