铸造铜合金的优势及劣势有哪些

铸造 铜合金是以纯铜为基体，加入一种或多种其他元素构成的、专门用于生产铸件的合金材料。它在工业中应用广泛，主要分为黄铜和青铜两大类。其优势与劣势都十分突出，具体分析如下：

铸造铜合金的主要优势

良好的抗腐蚀性

铜基合金对淡水、海水及多种化学溶液具有良好的耐蚀性能，这使得它们在造船工业、化工设备等领域成为关键材料。

良好的抗磨性与自润滑性

铸造铜合金具有较小的摩擦系数和很高的抗磨性。特别是铅青铜等合金，其中的铅相能起到自润滑作用，摩擦系数可低到0.008，非常适合制造轴瓦、轴套、衬套、齿轮等抗磨部件。

突出的导热与导电性

铜合金的导热性很好，有利于散热。同时，其导电性能优良，并具备抗磁性，因此常被用于制造不允许受磁场干扰的精密仪器零件。

铸造铜合金的主要劣势

塑性差，难以进行压力加工

这是铸造铜合金非常显著的局限性之一。许多铸造铜合金（如铸造铍青铜、锡青铜）塑性非常差，无法进行锻造、挤压、深冲和拉拔等塑性变形加工，其应用形式基本局限于铸件。

成本高昂

由于主要基体铜是贵金属，且部分合金元素（如锡）价格也较高，导致铸造铜合金的原材料成本远高于铝、锌等合金。这限制了其在成本敏感领域的应用。

铸造工艺性存在挑战

部分合金的铸造性能不佳。例如，锡青铜虽然线收缩率低，不易产生缩孔，但容易产生显微缩松，因此不适用于致密性要求非常高的铸件。而铝青铜虽然力学性能优异，但铸造性较差，熔炼时氧化倾向大，需要特殊的工艺控制。

密度大、熔点高

铜合金密度大，不利于轻量化设计。同时，其熔点较高，对熔炼设备和能耗提出了更高要求。

总结而言，铸造铜合金凭借其高强度、抗腐蚀、抗磨和导热导电等特有优势，在船舶、化工、重型机械及精密仪器等要求苛刻的领域占据不可替代的地位。然而，其较差的塑性加工能力、高昂的成本以及某些合金在铸造工艺上的难点，是设计选型时须权衡考量的主要劣势。

铸造铜合金