黃銅C2680、C3604、C3600介紹

銅是一種過渡元素,化學符號Cu,英文copper,原子序數29。

純銅是柔軟的金屬,表面剛切開時為紅橙色帶金屬光澤,單質呈紫紅色。

銅的延展性好,導熱性和導電性高,因此在電纜和電氣、電子元件是最常用的材料,也可用作建築材料,可以組成眾多種合金。

銅合金機械性能優異,電阻率很低,其中最重要的數青銅和黃銅。此外,銅也是耐用的金屬,可以多次回收而無損其機械性能。
二價銅鹽是最常見的銅化合物,其水合離子常呈藍色,而氯做配體則顯綠色,是藍銅礦和綠松石等礦物顏色的來源,歷史上曾廣泛用作顏料。

銅質建築結構受腐蝕後會產生銅綠(鹼式碳酸銅)。裝飾藝術主要使用金屬銅和含銅的顏料。
銅是人類最早使用的金屬之一。早在史前時代,人們就開始採掘露天銅礦,並用獲取的銅製造武器、工具和其他器皿,銅的使用對早期人類文明的進步影響深遠。

銅是一種存在於地殼和海洋中的金屬。銅在地殼中的含量約為0.01,在個別銅礦床中,銅的含量可以達到35。自然界中的銅,多數以化合物即銅礦石存在。
銅的活動性較弱,鐵單質與硫酸銅反應可以置換出銅單質。銅單質不溶於非氧化性酸。

黃銅是由銅和鋅所組成的合金。

由銅、鋅組成的黃銅就叫作普通黃銅,如果是由二種以上的元素組成的多種合金就稱為特殊黃銅。

黃銅有較強的耐磨性能,黃銅常被用於製造閥門、水管、空調內外機連接管和散熱器等。

從利用純銅,到冶煉銅礦石獲得純銅,再到冶煉出青銅合金,人類經歷了相當漫長的一段摸索時光,就好比是魔法世界裡用銅一點一點地打造一個閃閃發光的時空隧道。

世界上最早的冶煉銅發現於中國的陝西。1973年,在陝西臨潼姜寨文化遺址中,發現了一塊半圓形黃銅片和一塊黃銅管狀物,年代測定為公元前4700年左右。值得指出的是,最近在上海光源,採用X射線熒光面掃描分析,發現姜寨黃銅片不同區域的鋅含量差異顯著,而鉛元素呈零星點狀分佈,其特徵與固態還原法制備的黃銅完全相同,從而證明先民在使用天然金屬與發明金屬鑄造之間,都曾採用熱煅法或固體還原法冶煉金屬。

主要分類

鉛黃銅

鉛實際不溶於黃銅內,呈遊離質點狀態分佈在晶界上。鉛黃銅按其組織有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。

錫黃銅

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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。

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

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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

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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。

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必須嚴格控制,否制會嚴重惡化合金的熱加工性能。

組成成分

純度測量

測量黃銅的純度可以用阿基米德原理測量,測量出樣品的體積和質量,再根據銅的密度和鋅的密度計算可以得出黃銅中所含銅的比例。

普通黃銅

它是由銅和鋅組成的合金。

當含鋅量小於 35% 時,鋅能溶於銅內形成單相 a ,稱單相黃銅 ,塑性好,適於冷熱加壓加工。

當含鋅量為36%~46%時,有 a 單相還有以銅鋅為基的β固溶體,稱雙相黃銅, β相使黃銅塑性減小而抗拉強度上升,只適於熱壓力加工。

若繼續增加鋅的質量分數 ,則抗拉強度下降,無使用價值。

代號用“ H +數字”表示, H 表示黃銅,數字表示銅的質量分數。

如 H68 表示含銅量為 68% ,含鋅量為 32% 的黃銅,鑄造黃銅則在代號前加“ Z ”字,如 ZH62。

如 Zcuzn38 表示含鋅量為 38% ,餘量為銅的鑄造黃銅。

H90 、H80屬於單相黃銅,金黃色,故有金色共稱之,稱為鍍層,裝飾品,獎章等。

H68、 H59 屬於雙相黃銅,廣泛用於電器上的結構件,如螺栓,螺母,墊圈、彈簧等。

一般情況下,冷變形加工用單相黃銅 熱變形加工用雙相黃銅。

特殊黃銅

在普通黃銅中加入其它合金元素所組成的多元合金稱為黃銅。常加入的元素有鉛、錫、 鋁等,相應地可稱為鉛黃銅 、錫黃銅、鋁黃銅。加合金元素的目的。主要是提高抗拉強度改善工藝性。

代號:為“ H +主加元素符號(除鋅外)+銅的質量分數+主加元素質量分數+其它元素質量分數”表示。

如: HPb59-1 表示銅的質量分數為 59% ,含主加元素鉛的質量分數為 1% ,餘量為鋅的鉛黃銅。

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