鶴城硅青銅

硅青銅

　　以硅為主要合金元素的青銅。工業上應用的硅青銅除含硅外，還含有少量的錳、鎳、鋅或其他元素。硅在銅中呈有限固溶，在852℃時最大溶解度可達5.3%，并隨溫度降低而減小，但時效硬化效應不強，一般不進行強化熱處理。變形硅青銅含硅量為1%～4%，硅增高會出現脆性相，降低塑性。硅青銅的結晶溫度范圍較小，有足夠的流動性，力學性能較錫青銅高，在機械制造工業中可作錫青銅的代用品。

　　硅青銅棒對大氣、水氣、自然淡水、海水有很強的抗蝕性，由于其表面會形成一層致密而堅固的氯化物膜，但它們的流速不能超過1. 5m，否則，氧化膜會遭到破壞，失去保護力。假如溫度大于60℃或水中含有CO2與氧，則侵蝕速度加快。

　　硅青銅棒對低濃度、溫度不高的堿溶液有高的抗蝕性。但溫度升高或濃度增大，會導致侵蝕速度上升，含Fe2（ SO4）3的酸性水對硅青銅棒會產生強烈侵蝕，由于Fe2（ SO4）3有陰極去極化作用。鉻酸鹽、氯化鐵溶液和濃氯化鋅溶液會強烈地侵蝕硅青銅棒。干燥的氯、澳、氟化氫、硫化氫、氯化氫、二氧化硫、氨以及四氯化碳等均不侵蝕硅青銅棒，若其中含有水氣則對硅青銅棒有侵蝕作用。乙炔、氫氧化銨、氯化銨、鉻酸、氯化鐵、硫酸鐵、汞、汞鹽、硝酸、氰化鉀、氫化鈉、重鉻酸鉀、銀鹽、氫氯化鈉、熔融硫、氰酸都會侵蝕硅青銅棒。

　　在銅硅合金中加入適量的錳可改善力學性能、耐蝕性和工藝性能。常采用的是含硅3%和錳1%的硅青銅QSi3-1，高溫時為單相α固溶體，冷卻到450℃以下時，有少量化合物Mn2Si或MnSi析出，但強化效果極弱，通常是在退火或加工硬化狀態下使用。QSi3-1拉制棒材由于相變應力，在存放過程中易出現自行破裂現象，故成品應進行低溫退火，且合金硅含量宜取下限。QSi3-1硅青銅可在冷、熱態下壓力加工，力學、耐蝕、耐磨和焊接性能好，無磁，沖擊時不發生火花，在機械、化工、石油、船舶等工業部門都被廣泛應用。

　　鎳能提高硅青銅的力學性能和耐蝕性，且兼有良好的電導性。鎳與硅形成能固溶于銅的化合物Ni2Si，在共晶溫度（1025℃）的最大溶解度為9.0%，并隨溫度降低而減小，在室溫幾乎為零。鎳與硅的比值為4：1的銅合金在時效處理中會因Ni2Si相沉淀而強化，獲得良好的綜合性能。工業上常用的含硅1%和鎳3%的硅青銅QSi1-3，在900～950℃淬火后塑性良好，再經350～550℃時效處理1～4h，強度可提高1倍以上。這種合金的耐磨性、高溫強度較高。其電導性亦比一般高強度的銅合金為高。因此在機械工業等部門制造重要零件，也可作通訊用高強度架空線和導電極等。鉛、銻、鉍、砷、硫、磷等元素對合金有害，應嚴加控制。