ZCuSn10Pb5 是錫青銅家族中 “中載減摩 + 易加工” 雙核心的中鉛高錫牌號，專為中載通用滑動摩擦工況設計，成分體系經過精準調控：銅 83%-86% 為基體核心，保障中載所需的強度與韌性；錫 9%-11% 主導耐磨性能，確保中載下的抗磨損能力；鉛 4%-6% 顯著優化減摩性與切削加工性，是該合金的功能亮點；雜質總含量嚴格控制在≤0.5%，其中鐵≤0.15%（防止形成 Fe?Sn?硬脆相劃傷摩擦副）、硫≤0.01%（避免 PbS 低熔點化合物導致熱脆）、鋅≤0.5%（防止鋅過量降低減摩穩定性）。其核心性能指標為：室溫抗拉強度≥220MPa，屈服強度≥130MPa，布氏硬度 65-85HB，摩擦系數（潤滑工況，壓力 5MPa）0.14-0.18，中載潤滑工況（壓力 5MPa、滑動速度 0.7m/s）下磨損速率≤0.009mm / 千小時，切削加工效率比 ZCuSn10Pb1 提升 30%，成為機床齒輪襯套、通用泵體葉輪、柴油機凸輪軸瓦等中載通用摩擦部件的主力材料。

中鉛減摩與高錫耐磨的平衡機制是該合金性能的核心支撐。鉛含量提升至 4%-6% 后，游離鉛相在銅基體中的體積分數增至 4%-6%（顆粒尺寸 2-4μm），且分布更均勻 —— 在中載滑動摩擦時，這些鉛相能快速在摩擦面形成厚度 1-1.2μm 的 “鉛潤滑膜”，該膜剪切強度低（≤55MPa），能有效降低摩擦系數，避免摩擦副因局部過載發生咬合，某摩擦學實驗顯示：在相同中載工況（壓力 5MPa、滑動速度 0.7m/s）下，ZCuSn10Pb5 的摩擦系數比 ZCuSn10Pb1 低 12%，咬合載荷達 900N，比低鉛合金高 25%。高錫含量（9%-11%）則通過固溶強化確保基體強度：錫原子融入銅基體后產生晶格畸變，使合金室溫抗拉強度保持在 220MPa 以上，能承受 5-7MPa 的中載壓力，避免摩擦件因基體強度不足導致塑性變形，同時高錫優化銅液鑄造流動性，減少鑄件內部缺陷，某泵體廠的鑄造數據顯示：ZCuSn10Pb5 葉輪鑄件的廢品率僅 2%，遠低于低錫合金（5%）。

實際應用中，該合金的中載減摩與易加工優勢表現突出。某機床廠將 ZCuSn10Pb5 用于數控銑床的齒輪箱襯套（內徑 60mm，壁厚 10mm，寬度 40mm），適配齒輪轉速 1200r/min、軸向載荷 4kN 的中載傳動工況，使用 2 年后拆解檢測：襯套內表面鉛潤滑膜完整，無明顯磨損痕跡，磨損量僅 0.08mm，遠低于設計允許的 0.2mm；齒輪嚙合間隙穩定在 0.15-0.2mm，確保銑床加工精度（誤差≤0.01mm），而傳統鑄鐵襯套在此工況下 6 個月即因磨損導致間隙超標，需停機更換。在通用機械領域，某泵業公司采用該合金制作離心泵葉輪（直徑 250mm，葉片厚度 5mm），輸送清水（溫度 25℃，流量 50m3/h）時，葉輪使用壽命達 4 年，比 ZCuSn3Zn11Pb4 葉輪（2 年）延長 1 倍，且因加工性優良，葉輪的葉片型面加工精度達 IT8 級，泵效率提升 5%（從 75% 增至 80%）。

加工工藝需適配 “中鉛減摩 + 易加工” 特性，重點控制鉛相分布與切削效率。鑄造以砂型鑄造為主（批量件采用金屬型鑄造），鑄造溫度控制在 1020-1060℃—— 中鉛含量易導致鉛偏析（鉛密度大易下沉），故需采用 “階梯澆注 + 電磁攪拌” 工藝：澆注時從鑄件底部緩慢注入銅液（澆注速度 0.5m/s），同時開啟電磁攪拌（轉速 250r/min），確保鉛相均勻分布，某襯套廠生產的 ZCuSn10Pb5 襯套毛坯，鉛相偏析度≤8%，遠低于行業允許的 12%。熱處理采用 “低溫去應力退火” 工藝：在 280-320℃下保溫 2.5 小時，隨后隨爐冷卻，此溫度低于鉛的熔點（327℃），避免鉛相熔融團聚，同時能消除 90% 以上的鑄造應力，防止后續加工或服役時開裂。切削加工性能優異：中鉛含量使鉛相對刀具的潤滑作用顯著增強，采用硬質合金刀具（YG8）加工時，切削速度可達 90-110m/min，進給量 0.1-0.15mm/r，比 ZCuSn10Pb1 提升 30%，且加工表面粗糙度 Ra≤1.6μm，無需后續磨削，某齒輪廠的加工數據顯示：ZCuSn10Pb5 襯套的加工效率比低鉛合金高 25%，刀具壽命延長 40%。焊接性能需謹慎：中鉛含量增加了焊縫熱裂風險，故優先采用機械連接（如螺栓連接）；如需修復，選用含鉛 5% 的 S222 焊絲，焊接電流控制在 70-90A，焊后經 260℃×1.5 小時回火，消除焊接應力，焊縫抗拉強度達母材 80% 以上。

應用場景覆蓋中載通用摩擦領域：除機床齒輪襯套、離心泵葉輪外，還用于柴油機凸輪軸瓦（中載沖擊工況）、空壓機曲軸襯套（高轉速中載）、印刷機滾筒軸套（連續滑動）等。在某柴油機項目中，ZCuSn10Pb5 制作的凸輪軸瓦（內徑 50mm，壁厚 8mm）替代原 ZCuSn10Pb1 軸瓦后，因減摩性提升，柴油機的燃油消耗率降低 3%（從 220g/kWh 降至 213g/kWh），軸瓦使用壽命從 1.5 年延長至 2.5 年，充分彰顯 “中載減摩 + 易加工” 的核心價值，為中載通用機械提供了高性價比的摩擦材料解決方案。