CuZn40黃銅力學性能化學成分介紹(黃銅鉛黃銅)
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本文導讀目錄:

2、黃銅鉛黃銅
CuZn40黃銅力學性能化學成分介紹
1.普通黃銅(1)普通黃銅的室溫組織普通黃銅是銅鋅二元合金,其含鋅量變化范圍較大,因此其室溫組織也有很大不同。
根據Cu-Zn二元狀態圖(圖6),黃銅的室溫組織有三種:含鋅量在35%以下的黃銅,室溫下的顯微組織由單相的固溶體組成,稱為黃銅;含鋅量在36%~46%范圍內的黃銅,室溫下的顯微組織由(+)兩相組成,稱為(+)黃銅(兩相黃銅);含鋅量超過46%~50%的黃銅,室溫下的顯微組織僅由相組成,稱為黃銅。
單相黃銅(從H96至H65)具有良好的塑性,能承受冷熱加工,但單相黃銅在鍛造等熱加工時易出現中溫脆性,其具體溫度范圍隨含Zn量不同而有所變化,一般在200~700℃之間。
單相黃銅中溫脆性區產生的原因主要是在Cu-Zn合金系相區內存在著Cu3Zn和Cu9Zn兩個有序化合物,在中低溫加熱時發生有序轉變,使合金變脆;另外,合金中存在微量的鉛、鉍有害雜質與銅形成低熔點共晶薄膜分布在晶界上,熱加工時產生晶間破裂。
實踐表明,加入微量的鈰可以有效地消除中溫脆性。
(3)力學性能黃銅中由于含鋅量不同,機械性能也不一樣,圖7是黃銅的機械性能隨含鋅量不同而變化的曲線。
對于黃銅,隨著含鋅量的增多,b和均不斷增高。
對于(+)黃銅,當含鋅量增加到約為45%之前,室溫強度不斷提高。
若再進一步增加含鋅量,則由于合金組織中出現了脆性更大的r相(以Cu5Zn8化合物為基的固溶體),強度急劇降低。
(+)黃銅的室溫塑性則始終隨含鋅量的增加而降低。
所以含鋅量超過45%的銅鋅合金無實用價值。
(1)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/(+)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。
硅的“鋅當量系數”最大,使Cu-Zn系中的/(+)相界顯著移向銅側,即強烈縮小相區。
(3)幾種常用的特殊變形黃銅的組織和壓力加工性能。
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。
常用的錫黃銅有HSn70-1,HSn62-1,HSn60-1等。
前者是合金,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(+)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。
錳黃銅具有(+)組織,常用的有HMn58-2,冷、熱態下的壓力加工性能相當好。
鎳黃銅:鎳與銅能形成連續固溶體,顯著擴大相區。
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。
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為了改善黃銅的某種性能,防止其氧化,在一元黃銅的基礎上加入其它合金元素的黃銅稱為特殊黃銅。
常用的合金元素有硅、鋁、錫、鉛、錳、鐵與鎳等。
在黃銅中加鋁能提高黃銅的屈服強度和抗腐蝕性,稍降低塑性。
含鋁小于4%的黃銅具有良好的加工、鑄造等綜合性能。
另外,黃銅加鉛的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性,鉛對黃銅的強度影響不大。
錳黃銅具有良好的機械性能、熱穩定性和抗蝕性;在錳黃銅中加鋁,還可以改善它的性能,得到表面光潔的鑄件。
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