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1、你不得不知的黄铜基础知识 如果只是由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜。如 果是由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。如 由铅、锡、锰、镍、铁、硅组成的铜合金。黄铜有较强 的耐磨性能。特殊黄铜又叫特种黄铜,它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削加工的机械性能也较突出。由黄 铜所拉成的无缝铜管,质软、耐磨性能强。黄铜无缝管可用 于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管。制造板料、条材、棒材、管材,铸造零件等。含铜在 62%68%,塑性 强,制造耐压设备等。含锌低于 36%的黄铜合金由固溶体 组成,具有良好的冷加工性能,如含锌 30%的黄铜常用来 制作弹壳,俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在
2、3642%之间 的黄铜合金由和固溶体组成,其中最常用的是含锌 40%的 六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能,常添加其他元素,如铝、镍、锰、锡、硅、铅等。铝能提高黄铜的强度、硬 度和耐蚀性,但使塑性降低,适合作海轮冷凝管及其他耐 蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性,故称海军 黄铜,用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削 性能;这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制 作阀门和管道配件等。一、普通黄铜 它是由铜和锌 组成的合金。当含锌量小于 39%时,锌能溶于铜内形成 单相 a,称单相黄铜,塑性好,适于冷热加压加工。当 含锌量大于 39%时,有 a 单相还有以铜锌为基的 b 固
3、溶体,称双相黄铜,b 使塑性小而抗拉强度上升,只适于热压力加 工。若继续增加锌的质量分数,则抗拉强度下降,无 使用价值。代号用“H”表示,H 表示黄铜,数字表示 铜的质量分数。如 H68 表示含铜量为 68%,含锌量为 32%的黄铜,铸造黄铜则在代号前“Z”字,如 ZH62。如 Zcuzn38 表示含锌量为 38%,余量为铜的铸造黄铜。H90、H80 属于单相黄铜,金黄色,故有金色共称之,称为镀层,装饰品,奖章等。H68、H59 属于双相黄铜,广泛用于 电器上的结构件,如螺栓,螺母,垫圈、弹簧等。一般 情况下,冷变形加工用单相黄铜,热变形加工用双相黄铜。二、特殊黄铜 在普通黄铜中加入其它合金元
4、素所组成的 多元合金称为黄铜。常加入的元素有铅、锡、铝等,相应地 可称为铅黄铜、锡黄铜、铝黄铜。加合金元素的目的。主要 是提高抗拉强度改善工艺性。代号:为“H+主加元 素符号(除锌外)+铜的质量分数+主加元素质量分数+其它 元素质量分数”表示。女口:HPb59-1表示铜的质量分数 为 59%,含主加元素铅的质量分数为 1%,余量为锌的铅黄 铜。三、分类 为了提高黄铜的耐蚀性、强度、硬度 和切削性等,在铜锌合金中加入少量(一般为 1%2%,少 数达 3%4%,极个别的达 5%6%)锡、铝、锰、铁、硅、就称为特殊黄铜如由铅锡锰镍铁硅组成的铜合金黄铜有较强的耐磨性能特殊黄铜又叫特种黄铜它强度高硬度大
5、耐化学腐蚀性强还有切削加工的机械性能也较突出由黄铜所拉成的无缝铜管质软耐磨性能强黄铜无缝管可用于热交换器和由固溶体组成具有良好的冷加工性能如含锌的黄铜常用来制作弹壳俗称弹壳黄铜或七黄铜含锌在之间的黄铜合金由和固溶体组成其中最常用的是含锌的六四黄铜为了改善普通黄铜的性能常添加其他元素如铝镍锰锡硅铅等铝能提高黄称海军黄铜用作船舶热工设备和螺旋桨等铅能改善黄铜的切削性能这种易切削黄铜常用作钟表零件黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等一普通黄铜它是由铜和锌组成的合金当含锌量小于时锌能溶于铜内形成单相称单相黄铜塑性好镍、铅等元素,构成三元、四元、甚至五元合金,即为复杂 黄铜,亦称特殊黄铜。四、锌当量系数
6、复杂黄铜的 组织,可根据黄铜中加入元素的“锌当量系数”来推算。因 为在铜锌合金中加入少量其他合金元素,通常只是使 Cu-Zn 状态图中的a/(a+B)相区向左或向右移动。所以特殊黄 铜的组织,通常相当于普通黄铜中增加或减少了锌含量的组 织。例如,在 Cu-Zn 合金中加入 1%硅后的组织,即相当于 在 Cu-Zn 合金中增加 10%锌的合金组织。所以硅的“锌当量”为 10。五、性能 特殊黄铜中的a相及B相是多元复 杂固溶体,其强化效果较大,而普通黄铜中的 a及B相是简 单的 Cu-Zn 固溶体,其强化效果较低。虽然锌当量相当,多 元固溶体与简单二元固溶体的性质是不一样的。所以,少量 多元强化是
7、提高合金性能的一种途径。1)铅黄铜 铅 实际不溶于黄铜内,呈游离质点状态分布在晶界上。铅黄铜 按其组织有a和(a+B)两种。a铅黄铜由于铅的有害作 用较大,高温塑性很低,故只能进行冷变形或热挤压。(a+B)铅黄铜在高温下具有较好的塑性,可进行锻造。2)锡黄铜 黄铜中加入锡,可明显提高合金的耐热性,特别 是提高抗海水腐蚀的能力,故锡黄铜有“海军黄铜”之称。锡能溶入铜基固溶体中,起固溶强化作用。但是随着含锡量 的增加,合金中会出现脆性的 r 相(CuZnSn 化合物),不利 于合金的塑性变形,故锡黄铜的含锡量一般在 0.5%1.5%就称为特殊黄铜如由铅锡锰镍铁硅组成的铜合金黄铜有较强的耐磨性能特殊
8、黄铜又叫特种黄铜它强度高硬度大耐化学腐蚀性强还有切削加工的机械性能也较突出由黄铜所拉成的无缝铜管质软耐磨性能强黄铜无缝管可用于热交换器和由固溶体组成具有良好的冷加工性能如含锌的黄铜常用来制作弹壳俗称弹壳黄铜或七黄铜含锌在之间的黄铜合金由和固溶体组成其中最常用的是含锌的六四黄铜为了改善普通黄铜的性能常添加其他元素如铝镍锰锡硅铅等铝能提高黄称海军黄铜用作船舶热工设备和螺旋桨等铅能改善黄铜的切削性能这种易切削黄铜常用作钟表零件黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等一普通黄铜它是由铜和锌组成的合金当含锌量小于时锌能溶于铜内形成单相称单相黄铜塑性好范围内。常用的锡黄铜有 HSn70-1,HSn62-1,HS
9、n60-1 等。HSn70-1 是a合金,具有较高的塑性,可进行冷、热压 力加工。后两种牌号的合金具有(a+B)两相组织,并常 出现少量的 r 相,室温塑性不高,只能在热态下变形。3)锰黄铜 锰在固态黄铜中有较大的溶解度。黄铜中加入 1%4%的锰,可显著提高合金的强度和耐蚀性,而不降低 其塑性。锰黄铜具有(a+B)组织,常用的有 HMn58-2,冷、热态下的压力加工性能相当好。4)铁黄铜 铁 黄铜中,铁以富铁相的微粒析出,作为晶核而细化晶粒,并 能阻止再结晶晶粒长大,从而提高合金的机械性能和工艺性 能。铁黄铜中的铁含量通常在 1.5%以下,其组织为(a+(3),具有高的强度和韧性,高温下塑性很
10、好,冷态下也可变形。常用的牌号为 Hfe59-1-1。5)镍黄铜 镍与铜能形成 连续固溶体,显著扩大 a相区。黄铜中加入镍可显著提高黄 铜在大气和海水中的耐蚀性。镍还能提高黄铜的再结晶温 度,促使形成更细的晶粒。HNi65-5 镍黄铜具有单相的 a 组 织,室温下具有很好的塑性,也可在热态下变形,但是对杂 质铅的含量必须严格控制,否制会严重恶化合金的热加工性 就称为特殊黄铜如由铅锡锰镍铁硅组成的铜合金黄铜有较强的耐磨性能特殊黄铜又叫特种黄铜它强度高硬度大耐化学腐蚀性强还有切削加工的机械性能也较突出由黄铜所拉成的无缝铜管质软耐磨性能强黄铜无缝管可用于热交换器和由固溶体组成具有良好的冷加工性能如含锌的黄铜常用来制作弹壳俗称弹壳黄铜或七黄铜含锌在之间的黄铜合金由和固溶体组成其中最常用的是含锌的六四黄铜为了改善普通黄铜的性能常添加其他元素如铝镍锰锡硅铅等铝能提高黄称海军黄铜用作船舶热工设备和螺旋桨等铅能改善黄铜的切削性能这种易切削黄铜常用作钟表零件黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等一普通黄铜它是由铜和锌组成的合金当含锌量小于时锌能溶于铜内形成单相称单相黄铜塑性好