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黄铜是由铜和锌所组成的合金。如果只是由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜。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。如由铅、锡、锰、镍、铅、铁、硅组成的铜合金。黄铜有较强
的耐磨性能。特殊黄铜又叫特种黄铜,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。
根据黄铜中所含合金元素种类的不同,黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜两种。压力加工用的黄铜称为变
形黄铜。黄铜以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜
或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成﹐
具有良好的冷加工性能﹐如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含在36~
42%之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的
性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使
塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄
铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜
铸件常用来制作阀门和管道配件等。
度测量
测量黄铜的度可以用阿基米德原理测量,测量出样品的体积和质量,再根据铜的密度和锌的密度计
算可以得出黄铜中所含铜的比例。
普通黄铜
(1)普通黄铜的室温组织普通黄铜是铜锌二元合金,其含锌量变化范围较大,因此其室温组织也有
很大不同。根据Cu-Zn二元
状态图,黄铜的室温组织有三种:含锌量在35%以下的黄铜,室温下的显微组织由单相的α固溶体组
成,称为α黄铜;含锌量在36%~46%范围内的黄铜,室温下的显微组织由(α β)两相组成,称为
(α β)黄铜(两相黄铜);含锌量超过46%~50%的黄铜,室温下的显微组织仅由β相组成,称为
β黄铜。
(2)压力加工性能α单相黄铜(从H96至H65)具有良好的塑性,能承受冷热加工,但α单相黄铜在
锻造等热加工时易出现中温脆性,其具体温度范围随含Zn量不同而有所变化,一般在200~700℃之
间。因此,热加工时温度应高于700℃。单相α黄铜中温脆性区产生的原因主要是在Cu-Zn合金系α相
区内存在着Cu3Zn和Cu9Zn两个有序化合物,在中低温加热时发生有序转变,使合金变脆;另外,合
金中存在微量的铅、铋有害杂质与铜形成低熔点共晶薄膜分布在晶界上,热加工时产生晶间破裂。实践
表明,加入微量的铈可以有效地消除中温脆性。
两相黄铜(从H63至H59),合金组织中除了具有塑性良好的α相外,还出现了由电子化合物CuZn为
基的β固溶体。β相在高温下具
有很高的塑性,而低温下的β′相(有序固溶体)性质硬脆。故(α β)黄铜应在热态下进行锻造。含锌
量大于46%~50%的β黄铜因性能硬脆,不能进行压力加工。
(3)机械性能黄铜中由于含锌量不同,机械性能也不一样,图7是黄铜的机械性能随含锌量不同而变
化的曲线。对于α黄铜,随着含锌量的增多,σb和δ均不断增高。对于(α β)黄铜,当含锌量增加到
约为45%之前,室温强度不断提高。若再进一步增加含锌量,则由于合金组织中出现了脆性更大的r
相(以Cu5Zn8化合物为基的固溶体),强度急剧降低。(α β)黄铜的室温塑性则始终随含锌量
的增加而降低。所以含锌量超过45%的铜锌合金无实用价值。
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