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    什么是黃銅?

    【 來源: 】    發表時間:2021/8/30 10:39:00

    如果只是由銅、鋅組成的黃銅就叫作普通黃銅。如果是由二種以上的元素組成的多種合金就稱為特殊黃銅。如由鉛、錫、錳、鎳、鐵、硅組成的銅合金。

      黃銅有較強的耐磨性能。特殊黃銅又叫特種黃銅,它強度高、硬度大、耐化學腐蝕性強。還有切削加工的機械性能也較突出。由黃銅所拉成的無縫銅管,質軟、耐磨性能強。黃銅無縫管可用于熱交換器和冷凝器、低溫管路、海底運輸管。制造板料、條材、棒材、管材,鑄造零件等。含銅在62%~68%,塑性強,制造耐壓設備等。 含鋅低于36%的黃銅合金由固溶體組成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含鋅30%的黃銅常用來制作彈殼﹐俗稱彈殼黃銅或七三黃銅。含鋅在36~42%之間的黃銅合金由和固溶體組成﹐其中最常用的是含鋅40%的六四黃銅。

    黃銅
      為了改善普通黃銅的性能﹐常添加其他元素﹐如鋁﹑鎳﹑錳﹑錫﹑硅﹑鉛等。鋁能提高黃銅的強度﹑硬度和耐蝕性﹐但使塑性降低﹐適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件。錫能提高黃銅的強度和對海水的耐腐性﹐故稱海軍黃銅﹐用作船舶熱工設備和螺旋槳等。鉛能改善黃銅的切削性能﹔這種易切削黃銅常用作鐘表零件。黃銅鑄件常用來制作閥門和管道配件等。

      一、普通黃銅

      它是由銅和鋅組成的合金。

      當含鋅量小于39%時,鋅能溶于銅內形成單相a,稱單相黃銅,塑性好,適于冷熱加壓加工。

      當含鋅量大于39%時,有a單相還有以銅鋅為基的b固溶體,稱雙相黃銅,b使塑性小而抗拉強度上升,只適于熱壓力加工。

      若繼續增加鋅的質量分數 ,則抗拉強度下降,無使用價值。 代號用“ H ”表示, H 表示黃銅,數字表示銅的質量分數。

      如 H68 表示含銅量為68%,含鋅量為32%的黃銅,鑄造黃銅則在代號前“ Z ”字,如 ZH62。

      如Zcuzn38表示含鋅量為38%,余量為銅的鑄造黃銅。

      H90、H80屬于單相黃銅,金黃色,故有金色共稱之,稱為鍍層,裝飾品,獎章等。

      H68、H59屬于雙相黃銅,廣泛用于電器上的結構件,如螺栓,螺母,墊圈、彈簧等。

      一般情況下,冷變形加工用單相黃銅,熱變形加工用雙相黃銅。

      二、特殊黃銅

      在普通黃銅中加入其它合金元素所組成的多元合金稱為黃銅。常加入的元素有鉛、錫、鋁等,相應地可稱為鉛黃銅、錫黃銅、鋁黃銅。加合金元素的目的。主要是提高抗拉強度改善工藝性 。

      代號:為“ H +主加元素符號(除鋅外)+銅的質量分數+主加元素質量分數+其它元素質量分數”表示。

      如:HPb59-1 表示銅的質量分數為59%,含主加元素鉛的質量分數為1% ,余量為鋅的鉛黃銅。

      三、分類

      為了提高黃銅的耐蝕性、強度、硬度和切削性等,在銅鋅合金中加入少量(一般為1%~2%,少數達3%~4%,極個別的達5%~6%)錫、鋁、錳、鐵、硅、鎳、鉛等元素,構成三元、四元、甚至五元合金,即為復雜黃銅,亦稱特殊黃銅。

      四、鋅當量系數

      復雜黃銅的組織,可根據黃銅中加入元素的“鋅當量系數”來推算。因為在銅鋅合金中加入少量其他合金元素,通常只是使Cu-Zn狀態圖中的α/(α+β)相區向左或向右移動。所以特殊黃銅的組織,通常相當于普通黃銅中增加或減少了鋅含量的組織。例如,在Cu-Zn合金中加入1%硅后的組織,即相當于在Cu-Zn合金中增加10%鋅的合金組織。所以硅的“鋅當量”為10。

      五、性能

      特殊黃銅中的α相及β相是多元復雜固溶體,其強化效果較大,而普通黃銅中的α及β相是簡單的Cu-Zn固溶體,其強化效果較低。雖然鋅當量相當,多元固溶體與簡單二元固溶體的性質是不一樣的。所以,少量多元強化是提高合金性能的一種途徑。

      1)鉛黃銅

      鉛實際不溶于黃銅內,呈游離質點狀態分布在晶界上。鉛黃銅按其組織有α和(α+β)兩種。α鉛黃銅由于鉛的有害作用較大,高溫塑性很低,故只能進行冷變形或熱擠壓。(α+β)鉛黃銅在高溫下具有較好的塑性,可進行鍛造。

      2)錫黃銅

      黃銅中加入錫,可明顯提高合金的耐熱性,特別是提高抗海水腐蝕的能力,故錫黃銅有“海軍黃銅”之稱。

      錫能溶入銅基固溶體中,起固溶強化作用。但是隨著含錫量的增加,合金中會出現脆性的r相(CuZnSn化合物),不利于合金的塑性變形,故錫黃銅的含錫量一般在0.5%~1.5%范圍內。

      常用的錫黃銅有HSn70-1,HSn62-1,HSn60-1等。HSn70-1是α合金,具有較高的塑性,可進行冷、熱壓力加工。后兩種牌號的合金具有(α+β)兩相組織,并常出現少量的r相,室溫塑性不高,只能在熱態下變形。

      3)錳黃銅

      錳在固態黃銅中有較大的溶解度。黃銅中加入1%~4%的錳,可顯著提高合金的強度和耐蝕性,而不降低其塑性。錳黃銅具有(α+β)組織,常用的有HMn58-2,冷、熱態下的壓力加工性能相當好。

      4)鐵黃銅

      鐵黃銅中,鐵以富鐵相的微粒析出,作為晶核而細化晶粒,并能阻止再結晶晶粒長大,從而提高合金的機械性能和工藝性能。鐵黃銅中的鐵含量通常在1.5%以下,其組織為(α+β),具有高的強度和韌性,高溫下塑性很好,冷態下也可變形。常用的牌號為Hfe59-1-1。

      5)鎳黃銅

      鎳與銅能形成連續固溶體,顯著擴大α相區。黃銅中加入鎳可顯著提高黃銅在大氣和海水中的耐蝕性。鎳還能提高黃銅的再結晶溫度,促使形成更細的晶粒。HNi65-5鎳黃銅具有單相的α組織,室溫下具有很好的塑性,也可在熱態下變形,但是對雜質鉛的含量必須嚴格控制,否制會嚴重惡化合金的熱加工性能。

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