QMn2 是錳青銅家族中主打 “高韌性 + 輕載耐磨” 的基礎牌號,成分嚴格控制為銅 97.8%-98.2%、錳 1.8%-2.2%,雜質總含量≤0.5%,其中鐵含量≤0.1%(避免降低韌性)。2% 的低錳含量通過固溶強化與細晶作用,在提升耐磨性的同時最大化保留銅的韌性,室溫抗拉強度 400-450MPa,延伸率 38%-42%,布氏硬度 95-115HB,沖擊韌性≥75J/cm2,成為機械耐磨襯套、船舶輕型配件、低壓閥門閥芯等輕載韌性需求部件的理想材料。
低錳的韌性強化機制是其核心優勢。錳以固溶形式融入銅基體,原子半徑差異(錳 135pm、銅 135pm 接近)產生適度晶格畸變,既提升強度(比純銅高 82%),又不顯著損害韌性。同時錳將晶粒從純銅的 50μm 細化至 25-30μm,晶界面積增加,抗沖擊性能大幅提升 —— 在 - 20℃低溫沖擊測試中,沖擊韌性仍保持≥70J/cm2,無脆性轉變,比高猛合金更適合寒冷環境。耐磨性方面,合金硬度比純銅(40HB)提升 138%,在淡水潤滑摩擦工況(壓力 3MPa、滑動速度 0.2m/s)下,磨損速率 0.012mm / 千小時,比純銅(0.025mm / 千小時)降低 52%。
耐蝕性適配輕載場景,錳與銅協同形成 Cu?O-MnO 復合氧化膜(厚度 5-6μm),在淡水環境中年腐蝕速率 0.022mm,比黃銅(0.05mm)降低 56%;在輕度工業大氣中,年腐蝕速率 0.025mm,某機械的 QMn2 耐磨襯套(內徑 60mm、壁厚 8mm),使用 6 年無銹蝕,內壁粗糙度保持 Ra1.6μm。
加工工藝簡單靈活,熱加工溫度 790-840℃,塑性達峰值(伸長率≥38%),單道次鍛造變形量 40%,適合復雜件成型;冷加工道次變形量 20%-25%,無需頻繁退火,某閥門廠的 QMn2 閥芯經冷沖成型,尺寸精度達 IT8 級,合格率 98%。焊接采用氬弧焊,選用 ERCuMn 專用焊絲,接頭韌性達母材 85%,無開裂風險。
應用場景集中在輕載韌性領域,某船舶廠的 QMn2 輕型配件,在近海航行中使用 5 年,無變形或斷裂;某機械的耐磨襯套使設備維護周期從 1 年延長至 3 年,充分體現 “高韌性 + 輕載耐磨” 價值。
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