品牌:江銅 | 規格:3.0-300 | 材質:黃銅 |
產地:江西 |
鉛黃銅棒的概念:
鉛黃銅是極為重要的、應用為廣泛的一種復雜黃銅,它具有優良切削性能、耐磨性能和高強度,主要用於機械工程中各種連接件、閥門、閥桿軸承保持中,其中熱鍛閥門坯料、制鎖業、鐘表業是三大重要市場,鉛黃銅成本低廉是其廣泛應用的重要前提,其合金成分中可以包容多種合金元素,且含量要求比較寬松,又為銅合金原料綜合利用奠定了基礎。
鉛黃銅棒的含義:
鉛幾乎不固溶於銅鋅二元合金,以遊離狀態孤立地分布固溶體中。鉛質點具有優良的潤滑和減磨性能,其機械加工零件表面精度很高。為評價金屬材料的可切削性能,通常以HPb63-3鉛黃銅可切削性能為100%,而被評價金屬的可切削性能相當於HPb63-3的百分之幾。黃銅的可切削性能隨鉛含量增加而增加。 鉛黃銅零件在使用中存在著鉛溶出問題,造成環境污染。因此研究環保型合金正普遍展開,主要選擇鉍與銻兩種因素,但由於受資源限制,替代鉛黃銅的目標很難達到。鉛黃銅棒(俗稱易切削黃銅):鉛實際不溶於黃銅內,呈遊離質點狀態分布在晶界上。鉛黃銅棒按其組織有α和(α+β)兩種。α鉛黃銅由於鉛的有害作用較大,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。
鉛黃銅棒熱處理工藝:
鉛黃銅的熔煉、鑄造生產並不困難,可以使用感應熔煉,坩堝熔煉等方式,鑄造生產可採用半連續鑄錠、砂模、鐵模等;鉛黃銅的壓力加工性能並不優良,一般三向壓應力的熱加工性能尚可,熱擠壓為主要熱變形手段,而其他熱加工方式如熱軋則易產生裂邊現象。(α+β)兩相鉛黃銅熱加工性能優於單相鉛黃銅。鉛黃銅冷加工性能較差,變形硬化大,現代鉛黃銅壓力加工方法中,水平連鑄坯料冷加工方法發展迅速。
銅的種類
黃銅:黃銅是銅與鋅的合金,因色黃而得名。黃銅的機械性能和耐磨性能都很好,可用於制造精密儀器、船舶的零件、槍炮的彈殼等。黃銅敲起來聲音好聽,因此鑼、鈸、鈴、號等樂器都是用黃銅制做的。按照化學成分,黃銅分為普通銅和特殊黃銅兩種。
(1)普通黃銅是銅鋅二元合金。由於塑性好,適於制造板材、棒材、線材、管材及深衝零件,如冷凝管、散熱管及機械、電器零件等。銅的平均含量為62%和59%的黃銅也可進行鑄造,稱為鑄造黃銅。
(2)特殊黃銅為了獲得更高的強度、抗蝕性和良好的鑄造性能,在銅鋅合金中加入鋁、硅、錳、鉛、錫等元素,就形成了特殊黃銅。如鉛黃銅、錫黃銅、鋁黃銅、硅黃銅、錳黃銅等。
鉛黃銅的切削性能優良,耐磨性好,廣泛用於制造鐘表零件,經鑄造制作軸瓦和襯套。
錫黃銅在銅鋅合金基礎上加入錫的黃銅。錫黃銅在淡水及海水中均耐腐蝕,泛稱海軍黃銅。一般錫黃銅含錫量為1%,含錫過多,降低合金的塑性。按合金中的含鋅量,分為α錫黃銅,(α+β)錫黃銅。單相錫黃銅如70Cu-29Zn-1Sn,具有良好的力學性能,軟態的拉伸強度為350MPa,伸長率為60%,冷加工性能優異,能承受熱軋和熱擠,但不可熱衝及熱鍛。廣泛用於船舶、熱電廠的高強耐蝕冷凝管。此種合金有應力腐蝕破裂傾向,因此冷加工的管材低溫退火以應力。(α+β)錫黃銅如62Cu-37Zn-1Sn,有良好的力學性能,軟態的拉伸強度為380MPa,延伸率40%,可進行冷、熱壓力加工,易切削,焊接性好,在海水中有較高的耐蝕性,適用於船舶零件,與海水、汽油等接觸的零件。
鋁黃銅中的鋁能提高黃銅的強度和硬度,提高在大氣中的抗蝕性,鋁黃銅用於制造耐蝕零件。
硅黃銅中的硅能提高銅的力學性能、耐磨性的耐蝕性,硅黃銅主要用於制造海船零件及化工機械零件。
航海黃銅:銅與鋅、錫的合金,抗海水侵蝕,可用來制作船的零件、平衡器。
青銅:原指銅錫合金,但工業上都習慣稱含鋁、硅、鉛、鈹、錳等的銅合金也為青銅,所以青銅實際上包括錫青銅、鋁青銅、鋁青銅、鈹青銅、硅青銅、鉛青銅等。青銅也分為壓力加工青銅和鑄造青銅兩類。
(1)錫青銅以錫為主要合金元素的銅基合金稱錫青銅。工業中使用的錫青銅,錫含量大多在3%∼14%之間。錫含量小於5%錫青銅適於冷加工使用;錫含量為5%∼7%的錫青銅適於熱加工;錫含量大於10%的錫青銅適於鑄造。錫青銅在造船、化工、機械、儀表等工業中廣泛應用,主要用以制造軸承、軸套等耐磨零件和彈簧等彈性元件以及抗蝕、抗磁零件等。
(2)鋁青銅以鋁為主要合金元素的銅基合金稱鋁青銅。鋁青銅的力學性能比黃銅和錫青銅高。實際應用的鋁青銅的鋁含量在5%∼12%之間,含鋁為5%∼7%的鋁青銅塑性好,適於冷加工使用。鋁含量大於7%∼8%後,強度增加,但塑性急劇下降,因此多在鑄態或經熱加工後使用。鋁青銅的耐磨性以及在大氣、海水、海水碳酸和大多數有機酸中的耐蝕性,均比黃銅和錫青銅高。鋁青銅可制造齒輪、軸套、蝸輪等高強度抗磨零件以及高耐蝕性彈性元件。
(3)鈹青銅 以鈹為基本元素的銅合金稱鈹青銅。鈹青銅的含鈹量為1.7%∼2.5%。鈹青銅的彈性極限、疲勞極限都很高,耐磨性和抗蝕性優異,具有良好的導電性和導熱性,還具有無磁性、受衝擊時不產生火花等優點。鈹青銅主要用於制作精密儀器的重要彈簧、鐘表齒輪、高速高壓下工作的軸承、襯套以及電焊機電極、防爆工具、航海羅盤等重要機件。
特殊黃銅的性能: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,這些可人表5所列數據看出。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。
普通黃銅與特殊黃銅的性能比較
幾種常用的特殊變形黃銅的組織和壓力加工性能
錫黃銅:(70Cu-29Zn-1Sn,62Cu-37Zn-1Sn)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),不利於合金的塑性變形,故錫黃銅的含錫量一般在0.5%∼1.5%範圍內。
常用的錫黃銅有HSn70-1,HSn62-1,HSn60-1等。前者是α合金,具有較高的塑性,可進行冷、熱壓力加工。後兩種牌號的合金具有(α+β)兩相組織,並常出現少量的r相,室溫塑性不高,只能在熱態下變形。
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。
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,並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。
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。
鎳黃銅牌號:NCu40-2-1,NCu28-1-1,NCu28-2.5-1.5,NCu30,NCu30-3-0.5,NCu35-1.5-1.5
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嚴格控制,否制會嚴重惡化合金的熱加工性能。