CuPb1P 是一種以鉛和磷為主要合金元素的青銅,成分設(shè)計(jì)為銅 97.5%-98.5%、鉛 0.8%-1.2%、磷 0.05%-0.15%。通過(guò)磷的脫氧強(qiáng)化和鉛的潤(rùn)滑作用,在保持 90% IACS 高導(dǎo)電率的同時(shí),提升耐磨性,成為電氣滑動(dòng)部件的專用材料。
0.1% 磷是導(dǎo)電性能的關(guān)鍵,與銅形成固溶體并脫氧,使電阻率降至 0.018μΩ?m,某電機(jī)的換向器采用該合金后,在 500A 電流下,溫升比普通黃銅低 10℃,能耗降低 5%。磷還細(xì)化晶粒至 20μm,使抗拉強(qiáng)度達(dá) 280-320MPa,比純銅提高 20%,某電纜的屏蔽層經(jīng)彎曲 100 次無(wú)裂紋,屏蔽效能保持在 60dB 以上。
1% 鉛以微米級(jí)顆粒分布在晶界,降低摩擦系數(shù)至 0.16,某發(fā)電機(jī)的電刷在 1 萬(wàn)次滑動(dòng)后,磨損量?jī)H 0.02mm,接觸電阻波動(dòng)≤5mΩ,遠(yuǎn)優(yōu)于石墨電刷的 0.1mm。其耐蝕性在干燥環(huán)境中表現(xiàn)優(yōu)異,年腐蝕速率 0.006mm,某開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)使用 3 年無(wú)氧化,通斷可靠性 100%。
加工性能適合精密成型,冷加工率 70%,能軋制成 0.05mm 的超薄帶材,某繼電器的彈簧片經(jīng)沖壓后,彈性系數(shù)偏差≤3%。焊接采用氬弧焊,焊絲選用純銅,焊后導(dǎo)電率保持率 95%,某母線接頭的載流量達(dá) 800A,溫升≤60K。
制備工藝需控制磷含量,熔煉時(shí)磷以 Cu-P 中間合金加入(溫度 1100℃),攪拌 15 分鐘確保均勻。冷軋后經(jīng) 350℃退火 1 小時(shí),消除應(yīng)力并保持導(dǎo)電性能,同批次材料性能波動(dòng)≤2%。
應(yīng)用集中在電氣部件:電機(jī)的換向器、電刷;繼電器的觸點(diǎn)、彈簧片;電纜的屏蔽層;開(kāi)關(guān)的導(dǎo)電片,兼顧高導(dǎo)電與耐磨損。
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