三、黄铜

三、黄铜

黄铜可分为普通黄铜和特殊黄铜。

1.普通黄铜

普通黄铜是铜锌二元合金,具有优良的耐蚀性能,其力学性能与锌含量有关,如图8-6所示。

w(Zn)<39%时,锌全部溶入铜中形成单相α固溶体组织,为单相黄铜,且随着锌含量的增加,强度、塑性均增加,适宜进行冷热变形加工。

图示

图8-6 黄铜的组织和力学性能与锌含量的关系

w(Zn)=39%~45%时,组织为α+β′的两相组织,为双相黄铜。β′相是以CuZn为基的固溶体,在室温下较脆,所以随着锌含量的增加,强度增加,塑性却下降,不适宜进行冷变形加工。但是β′相加热到456℃以上时,具有良好的塑性,故可以进行热变形加工。

w(Zn)>45%时,因组织中全部为β′相,强度、塑性很差,已无实用价值。

普通加工黄铜的牌号用“H+数字表示”。H为“黄”字汉语拼音字母字首,数字表示铜的质量分数。例如,H68表示平均w(Cu)=68%,其余为锌的普通黄铜。

常用单相黄铜的牌号有H70、H68等,由于塑性好,适于制造形状复杂、耐腐蚀的冲压件,如弹壳、散热器外壳、导管、雷管等。(https://www.daowen.com)

常用的双相黄铜的牌号有H62、H59等,热加工性能好,适合进行热变形加工,有较高的强度,可制造一般的机器零件,如铆钉、垫圈、螺钉、螺母等。

H80等铜含量高的黄铜,色泽金黄,并且具有良好的耐蚀性,可制作装饰品、电镀件、散热器管等。

2.特殊黄铜

在普通黄铜的基础上再加入其他合金元素,可以改善黄铜的性能,这类黄铜称为特殊黄铜。例如,加入铝、硅、锡,可提高黄铜的耐蚀性;加入铅,可改善黄铜的切削加工性,提高其耐磨性;加入铁、锰,可提高黄铜的再结晶温度和细化晶粒。

特殊黄铜牌号用H+主加合金元素符号+铜的平均质量分数+合金元素平均质量分数表示。例如,HPb59-1表示平均w(Cu)=59%、w(Pb)=1%,其余为锌的铅黄铜。

铸造黄铜牌号用“Z+铜和合金元素符号、合金元素平均质量百分数”表示。例如,ZCuZn38表示平均w(Zn)=38%,其余为铜的铸造普通黄铜;ZCuZn16Si4表示平均w(Zn)=16%、w(Si)=4%,其余为铜的铸造硅黄铜。部分黄铜的牌号、化学成分、力学性能及用途见表8-4。

8-4 部分黄铜的牌号、成分、力学性能及用途 (摘自GB/T 5231—2012和GB/T 1176—2013)

图示

注:软表示经600℃退火,硬表示变形度为50%,S表示砂型铸造,J表示金属型铸造。