ZCuSn10Pb5 是锡青铜家族中 “中载减摩 + 易加工” 双核心的中铅高锡牌号，专为中载通用滑动摩擦工况设计，成分体系经过精准调控：铜 83%-86% 为基体核心，保障中载所需的强度与韧性；锡 9%-11% 主导耐磨性能，确保中载下的抗磨损能力；铅 4%-6% 显著优化减摩性与切削加工性，是该合金的功能亮点；杂质总含量严格控制在≤0.5%，其中铁≤0.15%（防止形成 Fe?Sn?硬脆相划伤摩擦副）、硫≤0.01%（避免 PbS 低熔点化合物导致热脆）、锌≤0.5%（防止锌过量降低减摩稳定性）。其核心性能指标为：室温抗拉强度≥220MPa，屈服强度≥130MPa，布氏硬度 65-85HB，摩擦系数（润滑工况，压力 5MPa）0.14-0.18，中载润滑工况（压力 5MPa、滑动速度 0.7m/s）下磨损速率≤0.009mm / 千小时，切削加工效率比 ZCuSn10Pb1 提升 30%，成为机床齿轮衬套、通用泵体叶轮、柴油机凸轮轴瓦等中载通用摩擦部件的主力材料。

中铅减摩与高锡耐磨的平衡机制是该合金性能的核心支撑。铅含量提升至 4%-6% 后，游离铅相在铜基体中的体积分数增至 4%-6%（颗粒尺寸 2-4μm），且分布更均匀 —— 在中载滑动摩擦时，这些铅相能快速在摩擦面形成厚度 1-1.2μm 的 “铅润滑膜”，该膜剪切强度低（≤55MPa），能有效降低摩擦系数，避免摩擦副因局部过载发生咬合，某摩擦学实验显示：在相同中载工况（压力 5MPa、滑动速度 0.7m/s）下，ZCuSn10Pb5 的摩擦系数比 ZCuSn10Pb1 低 12%，咬合载荷达 900N，比低铅合金高 25%。高锡含量（9%-11%）则通过固溶强化确保基体强度：锡原子融入铜基体后产生晶格畸变，使合金室温抗拉强度保持在 220MPa 以上，能承受 5-7MPa 的中载压力，避免摩擦件因基体强度不足导致塑性变形，同时高锡优化铜液铸造流动性，减少铸件内部缺陷，某泵体厂的铸造数据显示：ZCuSn10Pb5 叶轮铸件的废品率仅 2%，远低于低锡合金（5%）。

实际应用中，该合金的中载减摩与易加工优势表现突出。某机床厂将 ZCuSn10Pb5 用于数控铣床的齿轮箱衬套（内径 60mm，壁厚 10mm，宽度 40mm），适配齿轮转速 1200r/min、轴向载荷 4kN 的中载传动工况，使用 2 年后拆解检测：衬套内表面铅润滑膜完整，无明显磨损痕迹，磨损量仅 0.08mm，远低于设计允许的 0.2mm；齿轮啮合间隙稳定在 0.15-0.2mm，确保铣床加工精度（误差≤0.01mm），而传统铸铁衬套在此工况下 6 个月即因磨损导致间隙超标，需停机更换。在通用机械领域，某泵业公司采用该合金制作离心泵叶轮（直径 250mm，叶片厚度 5mm），输送清水（温度 25℃，流量 50m3/h）时，叶轮使用寿命达 4 年，比 ZCuSn3Zn11Pb4 叶轮（2 年）延长 1 倍，且因加工性优良，叶轮的叶片型面加工精度达 IT8 级，泵效率提升 5%（从 75% 增至 80%）。

加工工艺需适配 “中铅减摩 + 易加工” 特性，重点控制铅相分布与切削效率。铸造以砂型铸造为主（批量件采用金属型铸造），铸造温度控制在 1020-1060℃—— 中铅含量易导致铅偏析（铅密度大易下沉），故需采用 “阶梯浇注 + 电磁搅拌” 工艺：浇注时从铸件底部缓慢注入铜液（浇注速度 0.5m/s），同时开启电磁搅拌（转速 250r/min），确保铅相均匀分布，某衬套厂生产的 ZCuSn10Pb5 衬套毛坯，铅相偏析度≤8%，远低于行业允许的 12%。热处理采用 “低温去应力退火” 工艺：在 280-320℃下保温 2.5 小时，随后随炉冷却，此温度低于铅的熔点（327℃），避免铅相熔融团聚，同时能消除 90% 以上的铸造应力，防止后续加工或服役时开裂。切削加工性能优异：中铅含量使铅相对刀具的润滑作用显著增强，采用硬质合金刀具（YG8）加工时，切削速度可达 90-110m/min，进给量 0.1-0.15mm/r，比 ZCuSn10Pb1 提升 30%，且加工表面粗糙度 Ra≤1.6μm，无需后续磨削，某齿轮厂的加工数据显示：ZCuSn10Pb5 衬套的加工效率比低铅合金高 25%，刀具寿命延长 40%。焊接性能需谨慎：中铅含量增加了焊缝热裂风险，故优先采用机械连接（如螺栓连接）；如需修复，选用含铅 5% 的 S222 焊丝，焊接电流控制在 70-90A，焊后经 260℃×1.5 小时回火，消除焊接应力，焊缝抗拉强度达母材 80% 以上。

应用场景覆盖中载通用摩擦领域：除机床齿轮衬套、离心泵叶轮外，还用于柴油机凸轮轴瓦（中载冲击工况）、空压机曲轴衬套（高转速中载）、印刷机滚筒轴套（连续滑动）等。在某柴油机项目中，ZCuSn10Pb5 制作的凸轮轴瓦（内径 50mm，壁厚 8mm）替代原 ZCuSn10Pb1 轴瓦后，因减摩性提升，柴油机的燃油消耗率降低 3%（从 220g/kWh 降至 213g/kWh），轴瓦使用寿命从 1.5 年延长至 2.5 年，充分彰显 “中载减摩 + 易加工” 的核心价值，为中载通用机械提供了高性价比的摩擦材料解决方案。