Copper C510,通常称为磷青铜(Phosphor Bronze),是一种在铜基体中加入少量磷和锡的铜合金,用于提升强度、耐磨性以及抗疲劳性能。该合金在保持良好导电性的同时,具备更高的韧性与耐腐蚀性。因此,它被广泛应用于对强度、耐用性以及在严苛环境下的稳定表现有较高要求的 CNC 加工服务。
Copper C510 非常适合电子、汽车与制造行业的精密 CNC 加工铜零件。其材料特性使其成为电连接器、弹簧以及其他需要高耐久性、耐磨损与耐疲劳的机械部件的理想选择。
元素 | 成分范围(重量百分比) | 主要作用 |
|---|---|---|
铜(Cu) | 90.0% | 提供导电性与耐腐蚀性 |
锡(Sn) | 4.0–6.0% | 提升强度、耐磨性与耐腐蚀保护能力 |
磷(P) | 0.01–0.35% | 增强强度与耐磨性,并降低氧化倾向 |
其他元素 | ≤0.5% | 残余元素,对性能影响较小 |
性能 | 典型值 | 测试标准/条件 |
|---|---|---|
密度 | 8.73 g/cm³ | ASTM B311 |
熔点 | 930°C | ASTM E29 |
导热系数 | 60 W/m·K(20°C) | ASTM E1952 |
导电率 | 15–25% IACS(20°C) | ASTM B193 |
热膨胀系数 | 19.5 µm/m·°C | ASTM E228 |
比热容 | 380 J/kg·K | ASTM E1269 |
弹性模量 | 105 GPa | ASTM E111 |
性能 | 典型值 | 测试标准 |
|---|---|---|
抗拉强度 | 450–650 MPa | ASTM E8/E8M |
屈服强度(0.2%) | 300–450 MPa | ASTM E8/E8M |
延伸率 | 12–25% | ASTM E8/E8M |
硬度 | 85–130 HB | ASTM E10 |
疲劳强度 | ~200 MPa | ASTM E466 |
冲击韧性 | 中等 | ASTM E23 |
注:以上数据为退火状态 Copper C510 的典型值,实际数值可能因具体加工/处理条件而有所变化。
Copper C510 具有较高的抗拉强度,适用于需要耐久性的机械应用,例如弹簧、轴承与衬套等。
导电率为 15–25% IACS,Copper C510 可用于既要求高强度又需要保持一定导电能力的电气应用。
磷元素的加入提升了耐磨性,使 Copper C510 适用于零件承受重复运动或机械应力的工况。
Copper C510 具有较高的耐腐蚀能力,尤其在海水及其他轻度腐蚀环境中表现突出,是海洋与工业应用的理想选择。
该合金的成分设计在保持强度的同时提供了良好的可加工性,有助于高效、精密的 CNC 加工。
Copper C510 的高强度在加工过程中可能导致明显的刀具磨损,尤其在高速加工时更为显著。
解决方案:使用带 TiN 或 TiAlN 涂层的硬质合金刀具,并监控切削速度以降低磨损、延长刀具寿命。
材料的强度与韧性可能产生较长、丝状切屑,从而影响加工效率。
解决方案:使用断屑器并优化冷却液流量,以促进顺畅排屑。
Copper C510 在加工过程中可能快速发生加工硬化,从而增加后续加工难度。
解决方案:采用适中的切削速度、提供充足冷却,并使用锋利且高质量的刀具,以降低加工硬化。
参数 | 推荐 | 原因 |
|---|---|---|
刀具材料 | 带 TiN 涂层的硬质合金刀具 | 降低磨损并提升刀具寿命 |
几何参数 | 正前角、锋利刃口 | 改善排屑并减少材料堆积 |
切削速度 | 80–150 m/min | 避免过热并降低刀具磨损 |
进给量 | 0.08–0.12 mm/rev | 确保切削平稳并降低加工硬化 |
冷却方式 | 大流量冷却液或气吹 | 降低热量累积并辅助排屑 |
工序 | 切削速度(m/min) | 进给量(mm/rev) | 切削深度(mm) | 冷却液压力(bar) |
|---|---|---|---|---|
粗加工 | 80–120 | 0.10–0.15 | 2.0–3.0 | 25–40 |
精加工 | 120–150 | 0.05–0.08 | 0.5–1.0 | 30–50 |
加工工艺 | 对 Copper C510(磷青铜)的功能与优势 |
|---|---|
为高强度机械部件实现紧公差加工。 | |
适用于齿轮、弹簧、轴承等复杂零件的加工。 | |
适用于高尺寸精度的圆柱类零件车削加工。 | |
为连接器与高性能机械部件加工高精度孔。 | |
适用于具有紧公差与光洁表面要求的内孔加工。 | |
为机械与电气部件提供精细表面质量。 | |
适用于具有复杂几何结构与精密特征的零件制造。 | |
为承受高机械应力的零件提供紧公差能力。 | |
用于机械装配中的复杂特征与小型零件加工。 |
电镀:可镀镍或镀金,用于提升海洋环境中的耐腐蚀性与耐久性。
抛光:实现 Ra 0.2–0.4 µm 的光滑亮面,提高导电性与外观表现。
拉丝:提供均匀的缎面效果,适用于装饰件与机械部件。
PVD 涂层:增加 2–5 µm 的耐久涂层,用于重载应用中的耐磨与耐腐蚀保护。
钝化:提升耐腐蚀性,尤其适用于工业与海洋环境,延长零件使用寿命。
粉末喷涂:提供 50–100 µm 的均匀防护涂层,提高抗紫外与耐候性能。
特氟龙涂层:增加低摩擦、耐化学腐蚀涂层,适用于滑动类机械部件。
镀铬:增加 10–20 µm 的光亮耐久表面,适用于需要耐腐蚀性的高载荷应用。