铜制衬套最常用的材料是什么？

zz435

一般我们在设计转动的轴或油缸耳轴时，都会设计一个衬套，以减少轴或支承体的磨损。
这样的衬套，一般通常都会选择铜合金。但铜合金的种类很多，性能和价格也各不相同。
所以这里就有几个问题，想和大家讨论一下：
1、对于一般受力、低速、没有冲击、不作润滑的衬套，大家一般多用什么材料？
* I8 v+ Y3 ?, s' R! x2、对于一般受力、低速、没有冲击、充分润滑的衬套，大家一般多用什么材料？
7 U9 y" R$ T( \* {" x3、对于中等载荷、中速、没有冲击、充分润滑的衬套，大家一般多用什么材料？
4、对于中等载荷、中速、一定冲击、充分润滑的衬套，大家一般多用什么材料？
0 i" l/ _- J% x* m……
) O9 ]; C6 m- m8 A3 B- M7 P( m可能还有一些情况，大家尽量补充，希望能通过这个讨论，让我们这些对这方面掌握的还不好的人，能有一个较好的理解和把握。谢谢！

cjhua

铜合金具有较高的强度，较好的减摩性和耐磨性。由于青铜的减摩性和耐磨性比黄铜好，故青铜是最常用的材料。青铜有锡青铜、铅青铜和铝青铜等几种，其中锡青铜的减摩性和耐磨性最好，应用较广。但锡青铜比轴承合金硬度高，磨合性及嵌入性差，适用于重载及中速场合。铅青铜抗粘附能力较差，适用于低速、重载轴承。

zz435

谢谢楼上，可惜参与讨论的人太少。
; Q/ x5 \# N& o; V1 |( V3 [0 r
! b- g3 s* l" j$ D* T& @楼上给的都是铸铜，查手册还有一些加工铜及铜合金，里面也有很多的锡青铜、铝青铜等，比如QSn4-3，为含锌的锡青铜，有高的耐磨性和弹性，能很好的承受热态或冷态压力加工，在硬态下可加工性好。
, J) u. V% j; E! W; x( L" m# g怎么选择？
- b5 L0 Z# F; U2 G0 Y8 z
$ M# f; ~+ \( b$ l4 S9 B$ v[ 本帖最后由 zz435 于 2008-6-25 11:49 编辑 ]

stone10

条件不只是这些吧,?象您这样的情况用铜基,或者铁基粉末冶金就可以完全满足条件了(滑动速度2
' p( m  S" e$ [% ]& Y) V- m+ u0 l/s以下),但是对于一些受力不小的场合也有用塑料衬套的,譬如聚四氟乙稀!
! P5 @+ x0 S0 v+ R7 j
[ 本帖最后由 stone10 于 2008-6-25 13:36 编辑 ]

blake

我们最常用的是H65、H62

八千女鬼

我们公司常用铜基或铁基粉末冶金，既便宜又好用

meri

1．黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。按照化学成分，黄铜分为普通铜和特殊黄铜两种。

: H+ l6 u6 j+ y! T（1）普通黄铜  普通黄铜是铜锌二元合金。由于塑性好，适于制造板材、棒材、线材、管材及深冲零件，如冷凝管、散热管及机械、电器零件等。铜的平均含量为62%和59%的黄铜也可进行铸造，称为铸造黄铜。

! Y! s# B$ l$ k5 a3 v（2）特殊黄铜  为了获得更高的强度、抗蚀性和良好的铸造性能，在铜锌合金中加入铝、硅、锰、铅、锡等元素，就形成了特殊黄铜。如铅黄铜、锡黄铜、铝黄铜、硅黄铜、锰黄铜等。

' @. m" e; p0 D铅黄铜的切削性能优良，耐磨性好，广泛用于制造钟表零件，经铸造制作轴瓦和衬套。
2 d: Q" K* B6 H& f8 n
锡黄铜的耐腐蚀性能好，广泛用于制造海船零件。
5 F. [$ W* p' k, F$ a- N
) t5 C; }2 D# z; \铝黄铜中的铝能提高黄铜的强度和硬度，提高在大气中的抗蚀性，铝黄铜用于制造耐蚀零件。
1 R0 N; ^7 |% q5 v3 l
" s% h& a6 a, X4 o硅黄铜中的硅能提高铜的力学性能、耐磨性的耐蚀性，硅黄铜主要用于制造海船零件及化工机械零件。
) Q0 c3 o1 a4 E0 D
: U# p( F# S& h, S1 t6 A& [+ l  s2．青铜

; O( k% @; |" z; z青铜原指铜锡合金，但工业上都习惯称含铝、硅、铅、铍、锰等的铜合金也为青铜，所以青铜实际上包括锡青铜、铝青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。青铜也分为压力加工青铜和铸造青铜两类。
& l7 _3 b2 T' O5 a. p# E( r
2 r( U$ C% C7 P* A' u（1）锡青铜  以锡为主要合金元素的铜基合金称锡青铜。工业中使用的锡青铜，锡含量大多在3%～14%之间。锡含量小于5%锡青铜适于冷加工使用；锡含量为5%～7%的锡青铜适于热加工；锡含量大于10%的锡青铜适于铸造。锡青铜在造船、化工、机械、仪表等工业中广泛应用，主要用以制造轴承、轴套等耐磨零件和弹簧等弹性元件以及抗蚀、抗磁零件等。
) C0 O, I9 n- v* t  C2 }" E" m/ p
（2）铝青铜  以铝为主要合金元素的铜基合金称铝青铜。铝青铜的力学性能比黄铜和锡青铜高。实际应用的铝青铜的铝含量在5%～12%之间，含铝为5%～7%的铝青铜塑性最好，适于冷加工使用。铝含量大于7%～8%后，强度增加，但塑性急剧下降，因此多在铸态或经热加工后使用。铝青铜的耐磨性以及在大气、海水、海水碳酸和大多数有机酸中的耐蚀性，均比黄铜和锡青铜高。铝青铜可制造齿轮、轴套、蜗轮等高强度抗磨零件以及高耐蚀性弹性元件。

$ N3 L5 b1 X8 C! l6 {（3）铍青铜  以铍为基本元素的铜合金称铍青铜。铍青铜的含铍量为1.7%～2.5%。铍青铜的弹性极限、疲劳极限都很高，耐磨性和抗蚀性优异，具有良好的导电性和导热性，还具有无磁性、受冲击时不产生火花等优点。铍青铜主要用于制作精密仪器的重要弹簧、钟表齿轮、高速高压下工作的轴承、衬套以及电焊机电极、防爆工具、航海罗盘等重要机件。

gaoyns

锡青铜用于低速及一般耐磨件；铅青铜用于较重载荷和较高转速；铝青铜用于强度较高、温度较高、耐磨场合；锰青铜用于高强度、高耐磨的场合。

zz435

按理，黄铜的价格应该是最便宜的，其次是青铜。
' U7 l( a- E; p' J  m+ Z8 t( e1 S也就是说能用黄铜的，尽量不用青铜。
（上面说的铜基或铁基粉末冶金没用过，不知道。）
6 n" Y) ], s0 a0 C- G. E在这里面，铸铜与加工铜的价格又有什么区别，什么情况下选择铸铜，什么情况下选择加工铜。
) A! w6 f% o0 m+ _! L7 o我们机加工前的坯料，比如铜棒，多是怎么做的，铸的吗？

zz435

怎么没有人回帖了呢？个人感觉这个问题还没有讨论完啊，对于偶最关心的几个问题还是没有结论啊！
  u6 [" h7 U$ Z" t9 _% J! b1、既然锡青铜用于低速及一般耐磨件，那么哪些锡青铜在国内比较常用呢？
2、铅青铜用于较重载荷和较高转速；铝青铜用于强度较高、温度较高、耐磨场合；锰青铜用于高强度、高耐磨的场合等等，也是同样的问题。
) J0 O& E7 i; S" b5 \  o$ \5 W3、加工铜和铸铜在使用时有什么区别，应注意哪些方面？

hwxie721

本人提出过类似问题，不少朋友给过回答，仅供参考：http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=231720&highlight=%2Bhwxie721

zz435

谢谢楼上提供地址，可惜没有我想要的东西。

gaoyns

青铜中含人铅、锡，使青铜比黄铜具有良好的耐磨性，因此一般滑动轴承和衬套都用青铜制作，铸青铜比青铜棒便宜，铸成毛坯加工比用青铜棒加工用料少得多，因此青铜铸件得到到广泛用。

hunhunee

俺公司PB59-1,做过无数轴套，与不锈钢销轴配合，不过有时候磨损较大！

zz435

原帖由 gaoyns 于 2008-7-1 09:21 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
青铜中含人铅、锡，使青铜比黄铜具有良好的耐磨性，因此一般滑动轴承和衬套都用青铜制作，铸青铜比青铜棒便宜，铸成毛坯加工比用青铜棒加工用料少得多，因此青铜铸件得到到广泛用。

青铜的牌号也有不少，但哪些比较常用呢，就是您在8＃提到的哪些吗？
在8＃一共提到了7种锡青铜，其中ZQSnD5-5-5、6-6-3，比较常用是吗？
* N8 a& c0 l% V8 z
ZQSnD5-5-5与ZCuSn5Pb5Zn5是什么关系？

" r! ^! K  H! `1 n[ 本帖最后由 zz435 于 2008-7-1 16:43 编辑 ]

zz435

今天在设计中还发现了一个问题。
如果是希望铜套先磨损以保护关键的轴，那是不是应该选择硬度比轴低的铜合金来制造铜套？
6 b7 U3 J& ?, \# q( A, c  q如果是这样，查了一下资料，似乎铸铜合金的硬度都很高，而上述情况似乎又比较常见，那么青铜铸件又如何能广泛应用呢？！

hbh0606

用于较大型设备，转速较慢，大多采用铜合金，如锡青铜、铅青铜等等；
$ }4 q& n* e) @3 {: @用于小配件，转速要求较高，大多采用含油轴承，即铜基粉末冶金。

zz435

什么是铜基粉末冶金，在标注材料的时候如何标注？

wwm1969

我改用工程塑料套了！
' o: K  g; b' a. r5 a# C+ o/ uWWW.IGUS.COM.CN

zz435

原帖由 wwm1969 于 2008-7-3 12:49 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
我改用工程塑料套了！
WWW.IGUS.COM.CN

& W& {3 V1 V9 i) z# L% M* C* Z
这两天看液压与气动基础，里面确实说到可以用工程塑料，但是耐磨性好吗？转动灵活吗？

Happiness

找到一中新的衬套：
钢基烧结覆铜衬套
基体采用碳素钢,价廉且强度高,利于提高衬套的压溃强度。

  g2 H7 B; r' A% _$ h+ O       a. 覆层合金与钢基体为烧结结合,具有镶嵌扩散组织结构,更适合重载有冲击场合使用。

       b. 覆层合金材料组成及厚度调整方便，适应性强

白辞

1、8楼是老标准，新标准是ZCu。
2、我们的高速1小功率上用H70，低速用工程塑料POM。

yuhangjinshu

您好，我们是专业制造各种衬套的，材质是ZA27-2,ZA303,ZRH-5,适应性比较好，沈阳宇航金属材料研究所，www.yuhangjinshu.com您浏览一下，一定有收获

yuhangjinshu

一、ZA303合金与铜合金技术参数对比

合金
+ s4 ~3 d& J6 W7 N, N 抗拉强度MPa
# t, u7 Z) I! j: K 延伸率%
# Q7 F( \7 c; v 硬度HB
- U! i7 H* `4 f- u 磨擦系数
磨耗量mm
; t& }$ c9 O" f8 G* f 线膨胀10-a
热导率C.S.C
# P9 n( [% l; I( w1 M 比重g/cm3
2 ?) ~7 t' K- Z2 j$ ~+ O
ZQSn6-6-3
' u1 C/ ]: H3 T& d5 U' D: y( x 180-220
6
68
0.09
/ ~. l  o. f2 [9 v! A* x 0.0078
% @2 }# b7 |; t8 q- j2 h 17.1
0.22
) f& d' U$ v; o2 f7 \6 x* N 8.82

ZQSn10-1
220-250
' X( ]4 Z& r7 }9 ] 3-5
# h: A* v' j& T# R7 i 80-90
' N3 L. f( U$ b& M+ M6 v$ Z% `) S 0.08
——
18.5
0.12
8.96

; B' S% j( T. |+ `' c8 DZQA19-4
400-500
10
100
0.06
0.0058
18.1
7 H2 E4 @6 v1 p4 P7 F9 v% Q1 ?+ B 0.14
7.5

  A$ p, Y% W! o/ T3 G  c5 a0 TZA303
% G+ j$ z! n; P9 P4 B 400-450
, M# r) [5 g# z0 s! c6 s% w; M7 \ 15-18
120
, D8 |( U/ t+ ]. K9 D 0.05
0.0019
9 Q0 A0 y6 j" P& a- A 25
0.24
0 O. |7 o/ n  t" l  t 5.0

- q% F4 [+ f* p( j

! M1 s2 R6 Y: A. f' j! e  O& pZA303 其他机械性能
* z2 ?' t* b6 u# N. S! G. M$ K
( X) ~% _. _& v( K- d# {9 }合金
5 N' k0 y2 ~: ^* v7 p- E) v$ v# w 抗压屈服强度（Mpa）
& I4 x. c% I& z; C5 t0 G& p 剪切强度(Mpa)
疲劳强度（5 X 108）MPa
, P. L+ K4 A# M3 K9 l) v 冲击强度（J）
7 U, x3 p' Y; e2 M4 l6 a7 N) d% r
  Y7 C. u  w, g8 A6 O" F! _8 MZA3030
350
9 Q+ h! H9 S: j* l7 C 315
135
90
" F7 r6 |+ n0 T+ ^! S, O) E
& o0 X1 c" I5 `" V6 Z2 Z* g
; H: ]9 P. l2 p' A0 c
ZA303的高低温性能
0 D3 a# J) q! a1 o
+ e+ ]6 T3 d1 E$ }合金
-40℃
100℃
* Y' X/ I" R7 J' H
3 I. p( s3 J, M( X抗拉强度（Mpa）
3 K0 }( V/ i6 @, y: w* s3 x/ s: [ 延伸率（%）
# H* Z2 ~% I" j" T- d+ H 抗拉强度（Mpa）
- Z1 V6 ?0 M" ^) I) J1 L8 @ 延伸率（%）

ZA303
470
10
2 f: N) k2 a4 l: m: @, ~ 290
2 o1 N; f8 K( i1 g 25
4 [% J& h! G# s2 L9 E3 k; U3 h) r$ {

! P) R3 G! {7 F7 R
+ a  `$ v+ @( O, ?4 h2 u5 X7 D0 |

) r' d- |1 F# z) bZA303合金使用条件      

$ P* Q- c2 l/ m. P: N2 l1.温度-40℃≤t≤150℃         
- [4 O! k2 f8 L. h$ v2 ~
# e- w( E0 Y2 Y  r2.速度:V≤10m/s            

+ Z$ ^6 Q; x0 `! f, y3 t3.载荷: [P]≤280kg/㎝2　      
; [* Y+ @- t* @8 [# G" x2 O
ZA303合金特点

1、磨擦系数小导热率较高，使用寿命为锡青铜的2～3倍，适用于中低速重载荷的场合。
( ^) e. F0 U' M) j: F4 H1 x! ]  T2 t
% u5 q; o# e* F6 @7 q9 w6 [% @2、易于加工，精车后表面粗糙度可达1.6。

% e1 h8 K& `# `$ \& i5 T3 Y3、铸造性能好，铸件致密，可铸成壁厚2.5mm的铸件。

, i3 V" P% L9 \7 u4、ZA303具有高强度、高韧性及良好的低温性能，克服了其他合金的低温脆性。

5、重量轻，比铜轻，易于安装。

' q2 n/ o5 y! e; u3 A9 ~6、使用成本低，可降低运转电流20-30安培。
+ {  V8 ~2 Y' b! l' `1 q
7、具有无磁性，无火花性能，在易燃易爆的危险场合安全。

8、具有一定的自润滑性能及减震吸音功能。
% d  U, F, M- S
! C& L* G4 n% n* n' K) o7 g

  
  
6 w6 s* o7 t" ^; k
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3 x2 R  Y+ b/ |% s7 j2 Z2 F
/ ^$ B) R" ]+ J; @
　
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0 H! p1 e/ A. ~7 q! {
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YYQDWANGTAO

一般用QSn6－6－3，要求高的用QSn10－1，高锡的锡锌铅青铜是最佳轴衬材料。