铋青铜是一种无铅青铜,其中铋取代了传统轴承和管道用青铜中的铅,在保持几乎相同的加工性能和性能的同时,消除了铅的毒性。 它主要是一种含少量铋的铜锡合金,具有高抗拉强度、良好的导热性、优异的耐腐蚀性以及出色的可加工性。 这些特性,加上其符合无铅饮用水法规的要求,使其成为水龙头、阀门、泵部件、管件、轴承和小齿轮的现代首选材料。.
本指南介绍了铋青铜的成分、其性能表现的原因、常见的合金牌号以及应用领域,以便您判断它是否适合您的零件。如需更全面的材料选择信息,请参阅我们的完整 材料 系列,以及它与“表亲”的对比,请参阅我们的《青铜与黄铜对比指南》。.
什么是铋青铜?
铋青铜是一种由铜、锡和铋组成的铜基合金,有时还会添加锌和镍。它最初是为了在不使用铅的情况下,复现含铅锡青铜的性能而开发的。在元素周期表中,铋位于铅的旁边,它与铅一样具有通过润滑性来提高可加工性的优点,但危害性却小得多。 因此,铋青铜被推广为含铅青铜的环保替代品,且通常是因环保法规而非成本因素而被指定使用,因为含铅青铜通常价格更低。.
铋的熔点较低,仅为271 °C,因此添加铋可降低合金的熔点。这不仅提高了合金的铸造性能,还使铸造厂能够比使用许多其他青铜更容易地浇铸出复杂的形状。.
构成与常见等级
其显著特征在于,赋予该材料易加工性和轴承性能的成分是铋,而非铅。一种广泛使用的牌号C89833(作为旧式含铅合金C836的无铅替代品),其成分大致为87.1%铜、5.1%锡、 31%锌和21%铋,其中铜含量不低于86%。其可加工性评级约为81,密度约为0.317磅/立方英寸。 相关牌号包括C89835和C89844,后者用于饮用水管道的管件和阀门。.
| 物业 | 典型铋青铜(例如 C89833) |
| 基底成分 | ~87% 铜,5% 锡,3% 锌,2% 铋 |
| 可加工等级 | ~81(良好) |
| 铅含量 | 无铅 |
| 加入 | 焊接效果极佳,钎焊效果良好 |
| 显著特征 | 抛光和镶嵌效果良好,铸件具有气密性 |
主要特性
铋青铜具备含铅锡青铜的大部分优点。它具有高抗拉强度和良好的导热性,耐腐蚀性良好,适用于水环境及多种工业环境,且得益于铋的润滑性,其可加工性也很好。它能制造出耐压、耐腐蚀的铸件,并且易于抛光和电镀。 其具有出色的软焊和硬焊性能,这对管道组件至关重要。.
为何重要:无铅合规
推动铋青铜应用的最大动力是饮用水法规。自2014年1月美国无铅要求全面生效以来,与饮用水接触的管道组件必须符合严格的铅含量限制。 C89833等牌号符合《联邦安全饮用水法》、《饮用水减铅法》、加州AB1953法案和佛蒙特州第193号法案的要求,并已通过NSF/ANSI/CAN 61认证。此外,这些材料也被认定为符合加州65号提案的要求。 对于任何接触液体的部件,正是出于这一合规性考量,工程师们才从含铅青铜转向铋青铜。.
常见应用
由于铋青铜兼具可加工性、耐腐蚀性和无铅安全性,因此广泛应用于流体输送和机械五金领域:
• 水龙头、阀门和阀体
• 水泵部件和水泵叶轮
• 管件及给排水设备
• 水表及表箱
• 小型齿轮、衬套和轴承
• 紧固件
它有着悠久的历史 超越管道的历史 此外,从19世纪的电报线到装饰性铸件,铋青铜器物的历史更是可以追溯到几个世纪之前。.
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常见问题
铋青铜有什么用途?
它主要用于必须无铅的管道和流体输送部件,例如水龙头、阀门、泵部件、管件、水表和叶轮,以及轴承、衬套、小型齿轮和紧固件。.
铋青铜是无铅的吗?
是的。铋可以替代铅,同时具有相似的加工性能。C89833等牌号符合美国无铅饮用水法规,并通过了NSF/ANSI/CAN 61认证,这也是选择该合金的主要原因。.
铋青铜与含铅青铜相比如何?
它在不含有毒铅的情况下,仍能提供相当的强度、耐腐蚀性和可加工性。由于其价格通常高于含铅青铜,因此通常被选用于满足环保和饮用水法规的要求。.
铋青铜容易加工吗?
是的。铋的润滑性赋予该合金良好的可加工性,例如C89833等牌号的润滑性评级约为81,因此非常适合用于车削和加工流体输送部件。.