黃銅以鋅為主要合金元素的銅基合金,因常呈黃色而得名。黃銅色澤美觀,有良好的工藝和力學(xué)性能,導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性較高,在大氣、淡水和海水中耐腐蝕,易切削和拋光,焊接性好且價(jià)格便宜。常用于制作導(dǎo)電、導(dǎo)熱元件,耐蝕結(jié)構(gòu)件,彈性元件,日用五金及裝飾材料等,用途廣泛。
簡(jiǎn)單黃銅二元銅鋅合金稱(chēng)為簡(jiǎn)單黃銅。隨著含鋅量的增加,其色澤由金紅向黃、金黃、白色逐漸變化。鋅和銅能形成α、β、γ、δ、ε、η等六個(gè)相。工業(yè)上常用的有α黃銅、(α+β)黃銅和β黃銅三類(lèi),含鋅量一般不超過(guò)50%。其中H62、H68黃銅具有高的塑性和強(qiáng)度,成型性好,應(yīng)用廣泛,可制作各種復(fù)雜的冷沖件和深沖件,波導(dǎo)管和冷凝器用管件,機(jī)械和電器用零件。H70黃銅也稱(chēng)“炮銅”,主要用于制作彈殼及管材。有殘余內(nèi)應(yīng)力的黃銅制品,長(zhǎng)期存放于含氨氣或二氧化硫等介質(zhì)中,會(huì)產(chǎn)生沿晶或穿晶破裂。此現(xiàn)象稱(chēng)為應(yīng)力腐蝕破裂或季節(jié)裂紋(季裂),可用低溫退火消除。含鋅量高于20%的高鋅黃銅,易發(fā)生脫鋅腐蝕,可加入適量的砷、硅、磷、銻等加以抑制。
復(fù)雜黃銅為改善簡(jiǎn)單黃銅的性能而加入1~5%的錫、鉛、鋁、硅、鐵、錳、鎳等元素的合金稱(chēng)為“復(fù)雜黃銅”,并在黃銅的名稱(chēng)上冠以所加元素,稱(chēng)為錫黃銅、鉛黃銅、鋁黃銅、錳黃銅、鋁錳黃銅等。錫能抑制脫鋅腐蝕,提高黃銅的耐蝕性。錫黃銅在海水和淡水中均耐蝕,故有“海軍黃銅”之稱(chēng)。鉛在黃銅中的固溶度極小,呈游離質(zhì)點(diǎn)分布于基體,能使切屑碎裂并起潤(rùn)滑作用,從而改善材料的可切削性和耐磨性。鋁起固溶強(qiáng)化作用,使表面形成有保護(hù)作用的氧化鋁膜。某些鋁黃銅經(jīng)適當(dāng)處理后,還可具有形狀記憶效應(yīng)及消震能力。硅黃銅有較高的耐蝕性、力學(xué)和鑄造性能,抗應(yīng)力腐蝕能力強(qiáng)。鎳黃銅具有較高的強(qiáng)度、韌性、耐蝕性,能承受冷、熱塑性加工。
白銅以鎳為主要合金元素的銅基合金,因多數(shù)呈銀白色而得名。銅和鎳能無(wú)限互溶形成連續(xù)固溶體。銅中加鎳能顯著提高耐蝕性、強(qiáng)度、硬度、電阻、熱電勢(shì),并降低電阻率溫度系數(shù)。在銅合金中,白銅因耐蝕性?xún)?yōu)異,且易于塑性加工和焊接,廣泛用于造船、石油、化工、電力、精密儀表、醫(yī)療器械等部門(mén)作耐蝕結(jié)構(gòu)件。某些白銅還有特殊的電學(xué)性能,可制作電阻元件、熱電偶材料和補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)。
白銅可分為簡(jiǎn)單白銅和復(fù)雜白銅兩類(lèi)。按用途又可分為結(jié)構(gòu)白銅和精密電阻合金用白銅。在結(jié)構(gòu)白銅中,最常用的是B30、B10和鋅白銅,另外,還有鋁白銅、鐵白銅和鈮白銅等。典型白銅的成分和性能見(jiàn)表2。B30在白銅中耐蝕性最強(qiáng),但價(jià)格較貴。鋁白銅的性能同B30接近,價(jià)格低廉,可作B30的代用品。鋅白銅于15世紀(jì)時(shí)就已在中國(guó)生產(chǎn)使用,被稱(chēng)為“中國(guó)銀”,所謂鎳銀或德銀也屬此類(lèi)鋅白銅。這種合金具有高的強(qiáng)度和耐蝕性,彈性也較好,外表美觀,價(jià)格低廉。在精密電阻用白銅中,重要的有BMn 3-12錳銅、BMn 40-1.5康銅、BMn 43-0.5考銅以及以錳代鎳的新康銅(又稱(chēng)無(wú)鎳錳白銅,含錳10.8~12.5%、鋁2.5~4.5%、鐵1.0~1.6%)。這類(lèi)合金具有高的電阻率和低的電阻率溫度系數(shù),適于制作標(biāo)準(zhǔn)電阻和精密電阻元件??点~和考銅的熱電勢(shì)高,還可用作熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)。
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