所谓的黄铜,就是由铜和锌所组成的合金,其中Cu占60%~90%、Zn占40%~10%,其外表颜色为黄色,故称“黄铜”。黄铜有优良的导热性和耐腐蚀性,可用作各种仪器零件。再如在黄铜中加入少量Sn,称为海军黄铜,具有很好的抗海水腐蚀的能力。在黄铜中加入少量的有润滑作用的Pb,可用作滑动轴承材料。改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。 黄铜中锌的含量越高,其强度也较高,塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%,含锌量再高将会产生脆性,使合金性能变坏。
黄铜可以分为两种:
1、如果只是由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜,又称简单黄铜。其中锌大量溶解于铜中,但有实际应用的是含锌在50%以内的黄铜,共有十个牌号。普通黄铜通常有α和β两种相:按组成成分,普通黄铜有α单相黄铜(H96、H90、H85、H80、H70、H68)、α+β两相黄铜(H63、H62、H59)和β相黄铜。由于β相黄铜塑性低,一般只作焊料使用,而不能用作变形铜,因此加工铜及铜合金产品中国国家标准中未列入β相黄铜。中国国标中简单黄铜共有10个合金牌号,而美标中则有17种。
2、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。特殊黄铜合金又叫特种黄铜,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。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性,稍降低塑性。含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力,因此称为“海军黄铜”。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性,铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性;在锰黄铜中加铝,还可以改善它的性能,得到表面光洁的铸件。
锰黄铜合金: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。锰黄铜合金具有(α+β)组织,常用的有HMn58-2,冷、热态下的压力加工性能相当好。
铁黄铜合金: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(α+β),具有高的强度和韧性,高温下塑性很好,冷态下也可变形。常用的牌号为Hfe59-1-1。
镍黄铜合金:镍与铜能形成连续固溶体,显著扩大α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。
铅黄铜合金: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α和(α+β)两种。α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。(α+β)铅黄铜在高温下具有较好的塑性,可进行锻造。
锡黄铜合金: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。
黄铜就是合金,普通黄铜就是二元合金,复杂黄铜就是三元合金,四元合金,甚至是五元合金。
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