有关巴氏合金和锡合金的知识

锡合金

    含锡合金包括以锡为主的锡合金(锡铅焊料除外)，以及锡为主要添加元素的合金，是锡消费的重要出路，占锡消费总量的23%左右。主要用于汽车、机车、拖拉机轴瓦和重型机器轴瓦，其中锡基巴氏合金应用最广泛。

    (1) 铜－锡合金

    铜－锡合金是指含有5~15%Sn以及少量Zn的铜合金，是最古老的合金(也称“青铜”)，具有高的机械强度和硬度，良好的铸造性能和加工性能，抗腐蚀，很好的承载性能，适当的导电率和易于焊接等特性。目前传统用途青铜钟、青铜雕塑仍然兴旺，但其主要用途还在工程方面。在工程上，铜锡合金主要以三种形态使用：铸件、锻件(棒、带、管和丝)和烧结粉末冶金组份。

    其中，铸件青铜合金含Sn—5~13％，并含有磷。此外，可用Zn取代部分Sn(不含P)，产生的一系列合金称之为炮铜。铸态的青铜和炮铜兼有好的抗腐蚀性，耐磨性，适度的强度和好的可铸性。广泛用作同海水、锅炉给水以及与无机酸接触的阀门和配件；用作齿轮和滑动轴承。

    可锻合金含锡高达8%，具有高的强度和抗腐蚀的能力。可以将它加工成片、带、管、棒和丝，其用途包括制作弹簧和仪器部件，冷凝管板和管、容器，以及轴承、弹簧、电子设备的插头和绕线连结部分。

    粉末冶金青铜部件，典型成分含锡10％，用于制作部分润滑或无润滑轴承。还采用粉末冶金方法生产一种由其它方法生产很困难的特殊合金。

    (2) 巴氏合金

    巴氏合金是最广为人知的轴承材料，其应用可以追溯到工业革命时代。巴氏合金是唯一适合相对于低硬度轴转动的材料，与其它轴承材料相比，具有更好的适应性和压入性，广泛用于大型船用柴油机、涡轮机、交流发电机，以及其它大型旋转机械。

    巴氏合金可简单地分为三种：高锡合金、高铅合金和中间合金(合金中锡和铅均占有重要比例)。在所有这些合金系中，锑和铜均作为重要的合金化元素和硬化元素，而且其结构是由硬的、弥散于软基质中的金属间化合物组成。

    典型工业巴氏合金成分如表1-25：

    (3)铝－锡合金

    与巴氏合金相比，铝锡合金能满足机械设备更坚固、更严格的操作条件。常用的铝－锡合金有：

    1)含锡6%的合金，用于高负荷工作环境，其局限性在于它们需要与经特殊硬化处理的轴一起工作。

    2)含锡20%的合金轴承具有介于高疲劳强度及良好的表面特性之间的折衷性能。其应用包括用于高速汽、柴油发动机，振动器，凸轮轴，齿轮变速箱，拉杆轴衬及止推垫圈的高负荷曲轴轴承。

    3)含锡30%的合金用于粉尘特别严重环境而嵌入性又重要的场合，含锡40％的合金则用在船用柴油发动机的十字轴承上。

    (4)锡工艺品

    锡工艺品是具有装饰性，又具实用性的一类锡及合金制品，代表大量消耗锡金属的几种应用领域之一。作为一种高档金属工艺品，锡工艺品具有丰富的创作题材和巨大的市场发展空间。锡工艺品可制作成带有各种浮雕图案的酒具、茶具、餐具、奖杯等器皿类产品，这类产品具有银器的外型特征，无毒无害，价格比银器低，兼具观赏性和实用性，可广泛用于宾馆等较高档的场合和各种体育比赛纪念；制作成各类圆雕、浮雕的锡工艺产品，可赋予不同的特色文化含义而广泛地用于集团礼品、各种活动的纪念品、旅游用纪念品和居家装饰用品，具有广阔的市场空间。

    (5)易熔合金

    铋、锡、铅、镉和铟都是低熔点金属，当这些金属以不同比例化合时(二元、三元或四元合金)，可以得到熔点更低的合金，这些合金通称为“易熔合金”。此外，这些合金还有一些有价值的特性包括：低蒸汽压、良好的导热性、易加工、适合铸模的高流动性、固化时尺寸可控性、铸造中细部再现性和可重复使用性。易熔合金分两类：有单个不连续熔点的共晶体和在一定温度熔化的非晶体。表1-26为部份典型合金及应用。

    (6)超导铌－锡合金

    NbTi和Nb3Sn是当今主要使用的两种超导合金。其中，铌－锡合金的超导性有一定的工业用途。它具有较高的临界温度(18K)，可减少冷却，并能支持更强的电流密度和磁场。Nb3Sn合金在磁场强度高达2000000高斯时，仍能在某种程度上保持其超导性。但Nb3Sn极脆，在加工为线材时极困难，目前采用新的加工方法，将钽加入铌里合金化获得(NbTa)3Sn合金，可大大增强Nb3Sn的特性。