碟形彈簧簧(碟簧)用磷青銅(3-3)
碟形彈簧(碟簧)用磷青銅是一種含銅90～96%、錫4～10%和少量磷的抗腐蝕無磁性銅基合金，加磷是為了脫氧和改善其彈簧(碟簧)性能，當含錫的青銅中如磷的含量在0.03～0.35%時，會顯著地提高其硬度和耐磨性。
錫對磷青銅的強度和延性都有很大影響，磷青銅的強度隨著含錫量的增多而提高，但延性只是在錫含量10%以內才隨著錫含量的增多而提高，當含錫量超過10%后，延性反而下降。
磷青銅也是從鑄錠熱軋成棒材后再進行均勻化熱處理以細化其晶粒，然后再經熱軋或冷拉(軋)成絲材或帶材，和黃銅一樣它在冷拉(軋)進一步細化晶粒的同時，也將晶粒拉長了，從而使它的機械性能有一定的方向性，這點對帶材成形或沖軋時是非常重要的。
磷青銅不能借熱處理來強化，其帶材或絲材所鑄要的高強度和高硬度只能借助于冷拉(軋)，為保證達到最隹的彈簧(碟簧)性能，其斷面縮減率對絲材是75～85%，對帶材是50～60%。
表5 磷青銅的化學成分
|
國別 |
牌號 |
化學成分（%） |
|
Sn |
P |
Fe |
Zn |
Pb |
Ca+Sn+P |
|
美國 |
絲材 |
ASTMB159 521合金(A級） |
4.2～5.8 |
0.03～0.35 |
≤0.10 |
≤0.30 |
≤0.05 |
≥99.5 |
|
帶材 |
ASTMB103 521合金(C級） |
7.0～9.0 |
0.03～0.35 |
≤0.10 |
≤0.20 |
≤0.05 |
≥99.5 |
|
ASTMB103 524合金(D級） |
9.0～11.0 |
0.03～0.35 |
≤0.10 |
≤0.20 |
≤0.05 |
≥99.5 |
|
日本 |
C5101W(絲材）
C5101B(帶材） |
3.0～ 5.5 |
0.03～0.35 |
— |
— |
— |
≥99.5 |
|
C5191W(絲材）
C5191R(帶材） |
5.5～7.0 |
0.03～0.35 |
— |
— |
— |
≥99.5 |
|
C5212W(絲材）
C5212R(帶材） |
7.0～9.0 |
0.03～0.35 |
— |
— |
— |
≥99.5 |
|
C5210R(帶材） |
7.0～9.0 |
0.03～0.35 |
≤0.10 |
≤0.20 |
≤0.05 |
≥99.7 |
磷青銅的化學成分如表5所示。最近美國采用了一些特殊的熱處理方法，使在化學成分不變的情況下，彈簧(碟簧)性能非常好，而且是超細晶粒組織，它具有很高的疲勞極限和很長的疲勞壽命。用這種方法處理的510號磷青銅，其直徑2.36mm的抗拉強度可達884MPa，0.2%的屈服極限為845MPa、比例極限為590MPa，硬度為HRB99，用它制成的壓縮彈簧(碟簧)即使在187～440MPa的高應力狀況下經受107的彎曲，不但沒有損壞而且不產生永久變形。現在這種超細晶粒的磷青銅已能制成直徑小于4.75mm的鋼絲和厚度小于1.6毫米的帶材，它的成形性能也大大優于普通處理的磷青銅，雖然它的價格要略高于黃銅，但是它所能承受的應力要比黃銅高30～50%，而疲勞壽命更長。
磷青銅可用于低于0℃的低溫環境下，其最高使用溫度在中等應力時可以到6VC/而在低應力狀態下可用到100¾因此是用得最膂遍的非銖金屬彈簧(碟簧)材料。
表6是ASTMB159，510合金（A級）磷青銅絲的抗拉強度，表7是ASTMB103，521合金(C級)磷青銅帶的抗拉強度。表8是日本規定的磷青銅絲的抗拉強度。
表6 ASTMB159，510合金(A級)磷青銅絲的抗拉強度
|
絲材直徑(mm) |
≤0.64 |
0.64～1.60 |
1.60～3.25 |
3.25～6.25 |
6.25～9.50 |
9.50 |
|
抗拉強度(MPa) |
1000 |
930 |
890 |
850 |
830 |
720 |
其余的機械性能和物理性能可歸諸于：
彈性模量E：絲材=103400MPa，帶材=110300MPa；
切變模量G：絲材=41370MPa
更多關于碟形彈簧(碟簧)用非鐵金屬材料，請致電奧賽羅公司：0311-87316999，傳真：0311-87316222，奧賽羅公司誠招代理商加盟合作。
