黃銅中由于含鋅量不同,機械性能也不一樣,銅的機械性能隨含鋅量不同而變化的曲線。對于α黃銅,隨著含鋅量的增多,σb和δ均不斷增高。對于(α+β)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(xiàn)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。(α+β)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。
普通黃銅的用途極為廣泛如水箱帶、供排水管、獎?wù)隆⒉y管、蛇形管、冷凝管、彈殼及各種形狀復(fù)雜的沖制品、小五金件等。隨著鋅含量的增加從H63到H59,它們均能很好地承受熱態(tài)加工,多用于機械及電器的各種零件、沖壓件及樂器等處。
為了提高黃銅的耐蝕性、強度、硬度和切削性等,在銅-鋅合金中加入少量(一般為1%~2%,少數(shù)達3%~4%,極個別的達5%~6%)錫、鋁、錳、鐵、硅、鎳、鉛等元素,構(gòu)成三元、四元、甚至五元合金,即為復(fù)雜黃銅,亦稱特殊黃銅。
異型黃銅棒里的是日本標準。黃銅是以銅鋅(90%以上)為主的銅合金,可分為鉛黃銅,鎳黃銅錳黃銅等等,
一般異型黃銅棒則是一種統(tǒng)稱,異型黃銅棒是日本標準的一種牌號,打個比喻,異型黃銅棒是蘋果,那么黃銅就是水果,每個 的黃銅牌號都至少有數(shù)十種,像國內(nèi)的H65,H62,HPB591,HPB58-2等等都是不同種類的黃銅牌號,里面的鋅鉛鐵錫的含量都各不相同,每種型號的黃銅都有它自己特殊的用途,不是隨便另外一種黃銅可以隨便代替的,當然你用HPB59-1去代替HPB58-2去做產(chǎn)品也是可以的(HPB591比HPB58-2好),但是成本提高了,像日本的C3604,C3771,歐洲的CW617N,CW602N,美國的以及我們國內(nèi)企業(yè)常用的企業(yè)標準A棒(不是 標準),含量為CU>57,Pb:3,都是各種元素含量不同的黃銅。常見的黃銅指的都是鉛黃銅,比如C3604就是鉛黃銅,其含量為Cu:57-61,Pb1.8-3.7,Fe<0.5,sn+fe<1,一般是與日本企業(yè)合作的廠家或者產(chǎn)品出口日本的廠家才會用的鉛黃銅牌號,具有極好的切削、鉆孔性能,適宜做空調(diào)閥門、機械零件以及車床等。< p="">
黃銅鑄錢開端于明嘉靖年間。“黃銅”一詞 見于西漢西方朔所撰的《申異經(jīng)·中荒經(jīng)》:“西北有宮,黃銅為墻,題日地皇之宮?!边@類“黃銅”指的是何種銅合金,待考。《新唐書·食貨志》又有‘青銅”、“黃銅”的稱呼,分離指礦石色彩和冶煉產(chǎn)物,其實不是現(xiàn)在的銅錫合金與銅鋅合金。宋人洪咨夔撰《大冶賦》中又有“其為黃銅也,坑有殊名,山多眾樸”,指的是火法煉制的純銅。黃銅一詞專指銅鋅合金,則始于明朝,其記錄見于《明會典》:“嘉靖中則例,通寶錢六百萬文,適用二火黃銅四萬七千二百七十二斤……?!苯?jīng)由過程對明朝銅錢成分的闡發(fā),發(fā)明《明會典》中所說的鑄錢種真正意義上的黃銅的呈現(xiàn)較其余幾種銅合金晚許多,這是由于黃銅中金屬鋅的得到比擬艱苦。
氧化鋅在950℃一1000℃的低溫下能力較快地被復(fù)原成金屬鋅,而液態(tài)鋅在906℃時曾經(jīng)沸騰,以是復(fù)原得到的金屬鋅以蒸氣狀存在。在冷卻時反響逆轉(zhuǎn),蒸氣鋅為爐中的二氧化碳再氧化成氧化鋅,是以要得到金屬鋅必須有特其余冷凝裝配。這是金屬鋅的利用比銅、鉛、錫、鐵的利用晚得多的緣故原由,也是黃銅鑄幣呈現(xiàn)較晚的緣故原由之一。
然則,在姜寨仰韶文明遺跡中曾出土有含鋅量跨越20%的黃銅片和黃銅管,山東膠縣三里河龍山文明的地層中也曾出土兩種黃銅錐。不言而喻,這些黃銅器物的呈現(xiàn)其實不是說人們在史前就控制了黃銅的冶煉技巧,而是人們在利用銅鋅共生礦時無意中得到的。
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黃銅棒在制作的時候需要遵循的一些規(guī)矩
(1)所有元素都無一例外地降低銅棒的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率,凡元素固溶于銅棒中,造成銅棒的晶格畸變,使自由電子定向流動時產(chǎn)生波散射,使電阻率增加,相反在銅棒中沒有固溶度或很少固溶的元素,對銅棒的導(dǎo)電和導(dǎo)熱影響很少,特別應(yīng)注意的是有些元素在銅棒中固溶度隨著溫度降低而激烈地降低,以單質(zhì)和金屬化合物析出,既可固溶和彌散強化銅棒合金,又對電導(dǎo)率降低不多,這對研究高強高導(dǎo)合金來說,是重要的合金化原則,這里應(yīng)特別指出的是鐵、硅、錯、鉻四元素與銅棒組成的合金是極為重要的高強高導(dǎo)合金;由于合金元素對銅棒性能影響是疊加的,其中CoCr —Zr 系合金是的高強高導(dǎo)合金;
(2)銅基耐蝕合金的組織都應(yīng)該是單相,避免在合金中出現(xiàn)第二相引起電化學(xué)腐蝕。為此加人的合金元素在銅棒中都應(yīng)該有很大的固溶度,甚至是無限互溶的元素,在工程應(yīng)用的單相黃銅棒、青銅棒、白銅棒都具有優(yōu)良的耐蝕性能,是重要的熱交換材料。
(3)銅基耐磨合金組織中均存在軟相和硬相,因此在合金化時必須確保所加人的元素除固溶于銅棒之外,還應(yīng)該有硬相析出,銅棒合金中典型的硬相有Ni3Si 、FeALSi 化合物等。近年來開發(fā)的汽車同步器齒輪合金中a 相為軟相,負相為硬相,a 相不宜大于10 %。
(4)固態(tài)有多晶轉(zhuǎn)變的銅棒合金具有阻尼性能,如Cu 一Mn 系合金,固態(tài)下有熱彈性馬氏體轉(zhuǎn)變過程的合金具有記憶性能,如Cu 一Zn 一Al 、Cu 一Al 一Mn 系合金。
(5)銅棒的顏色可以通過加人合金元素的辦法來改變,比如加人鋅、鋁、錫、鎳等元素,隨著含量的變化,顏色也發(fā)生紅一青一黃一白的變化,合理地控制含量會獲得仿金材料和仿銀合金。
(6)銅棒及合金的合金化所選擇的元素應(yīng)該是常用、廉價和無污染的,所加元素應(yīng)該本著多元少量的原則,合金原料能夠綜合利用,合金應(yīng)具有優(yōu)良的工藝性能,適于加工成各種成品和半成品。