什么是鉛黃銅?它的性能和用途又是什么?接下來我們來詳細了解一下鉛黃銅。
鉛黃銅是 極為重要的、應用最為廣泛的一種復雜黃銅,它具有優良切削性能、耐磨性能和高強度,主要用于機械工程中各種連接件、閥門、閥桿軸承保持中,其中熱鍛閥門坯 料、制鎖業、鐘表業是三大重要市場,鉛黃銅成本低廉是其廣泛應用的重要前提,其合金成分中可以包容多種合金元素,且含量要求比較寬松,又為銅合金原料綜合利用奠定了基礎。
鉛黃銅含義
鉛幾乎不固溶于銅鋅二元合金,以游離狀態孤立地分 布固溶體中。鉛質點具有優良的潤滑和減磨性能,其機械加工零件表面精度很高。為評價金屬材料的可切削性能,通常以HPb63-3鉛黃銅可切削性能為 100%,而被評價金屬的可切削性能相當于HPb63-3的百分之幾。黃銅的可切削性能隨鉛含量增加而增加。
鉛黃銅零件在使用中存在著鉛溶出問題,造成環境污染。因此研究環保型合金正普遍展開,主要選擇鉍與銻兩種因素,但由于受資源限制,替代鉛黃銅的目標很難達到。
鉛黃銅(俗稱易切削黃銅):鉛實際不溶于黃銅內,呈游離質點狀態分布在晶界上。鉛黃銅按其組織有α和(α+β)兩種。α鉛黃銅由于鉛的有害作用較大,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。
鉛黃銅牌號、特點及應用,見下表:
合金牌號 | 主要特點 | 應用 |
HPb89-2 | 熱成形性差,但冷加工性良好,釬焊性優,切削性優 | 電器接插件、建筑金屬構件、酸洗框、機械零件等 |
HPb66-0.5 | 熱成形性差,但冷加工性優,釬焊性優良,可氣焊和電阻焊,切削性良 | 管道工程用彎頭、存水管、泵用管等 |
HPb63-3 | 熱擠壓性良,其他熱成形性差,冷加工性中,釬焊性優良,切削性優,強度中等 | 鐘表材料、管件、螺釘等切削性要求高的零件 |
HPb63-0.1 | 冷熱加工性能均不良,切削性能一般 | 結構件 |
HPb62-0.8 | 熱成形性中等,冷加工性良,釬焊性優,切削性良 | 螺釘、銷子墊片、管嘴、結構件、齒輪、管件等 |
HPb62-3 | 強度高,熱成形性中等,冷加工性能差,釬焊性優,切削性優,強度高 | 條紋板、鐘表零件、管件等 |
HPb62-2 | 熱加工性中等,冷加工性尚可,釬焊性優,切削性優 | 小五金、銷子、螺釘、管件等 |
HPb61-1 | 熱成形性中等,冷加工性差,釬焊性優良,切削性好 | 小五金、銷子、螺釘、管件等 |
HPb60-2 | 熱成形性中等,冷加工性差,釬焊性好,強度高 | 小五金、銷子、螺釘、管件等 |
HPb59-3 | 冷熱加工性能良,切削性優 | 各種銷釘、螺釘、墊片、小五金、管件、軸承保持器等 |
HPb59-1 | 冷熱加工性能均優,切削性良 | 各種需熱加工和切削性好的零件,如銷子、螺釘、墊圈、墊片、襯套、管嘴等,是最經濟常用的合金 |
鉛黃銅化學成分,見下表:
鉛黃銅化學成分表% | ||||||
合金牌號 | Cu | Fe | Pb | Ni | Zn | 雜志總和 |
HPb89-2 | 87.5-90.5 | 0.10 | 1.3~2.5 | 0.7 | 余量 | — |
HPb66-0.5 | 65.0-68.0 | 0.07 | 0.25-0.7 | — | 余量&< | — |
HPb63-3 | 62.0-65.0 | 0.10 | 2.4-3.0 | 0.5 | 余量 | 0.75 |
HPb63-0.1 | 61.5-63.5 | 0.15 | 0.05-0.3 | 0.5 | 余量 | >0.50 |
HPb62-0.8 | 60.0-63.0 | 0.20 | 0.5-1.2 | 0.5 | 余量 | 0.75 |
HPb62-3 | 60.0-63.0 | 0.35 | 2.5-3.7 | — | 余量 | — |
HPb62-2 | 60.0-63.0 | 0.15 | 1.5~2.5 | — | 余量 | — |
HPb61-1 | 60.0-63.0 | 0.15 | 0.6~1.2 | — | 余量 | — |
HPb60-2 | 58.0~61.0 | 0.30 | 1.5~2.5 | — | 余量 | — |
HPb59-3 | 57.5~59.5 | 0.50 | 2.0~3.0 | 0.5 | 余量 | 1.2 |
HPb59-1 | 57.0~60.0 | 0.50 | 0.8~1.9 | 1.0 | 余量 | 1.0 |
鉛黃銅物理性能,見下表:
合金牌號 | 液相線溫度/℃ | 固相線溫度/℃ | 密度 /g·cm-3 | 線膨脹系數 /℃-1 | 熱導系數 /W·(m·K)-1 | 導電率 /%IACS | 電阻率 /uΩ·m |
HPb89-2 | 1040 | 1010 | 8.85 | 18.4×10-6 | 190 | 42 | 0.041 |
HPb66-0.5 | 940 | 905 | 8.50 | 20.2×10-6 | 115 | 26 | 0.066 |
HPb63-3 | 906 | 886 | 8.50 | 20.5×10-6 | 117 | 26 | 0.066 |
HPb62-3 | 900 | 885 | 8.50 | 20.5×10-6 | 115 | 26 | 0.066 |
HPb62-2 | 905 | 885 | 8.50 | 20.5×10-6 | 115 | 26 | 0.066 |
HPb61-1 | 900 | 885 | 8.41 | 20.8×10-6 | 120 | 27 | 0.064 |
HPb60-2 | 895 | 880 | 8.44 | 20.7×10-6 | 120 | 27 | 0.064 |
HPb59-1 | 900 | 885 | 8.50 | 20.6×10-6 | 105 | - | 0.068 |
鉛黃銅熱處理理工藝
鉛黃銅的熔煉、鑄造生產并不困難,可以使用感應熔 煉,坩堝熔煉等方式,鑄造生產可采用半連續鑄錠、砂模、鐵模等;鉛黃銅的壓力加工性能并不優良,一般三向壓應力的熱加工性能尚可,熱擠壓為主要熱變形手 段,而其他熱加工方式如熱軋則易產生裂邊現象。(α+β)兩相鉛黃銅熱加工性能優于單相鉛黃銅。鉛黃銅冷加工性能較差,變形硬化大,現代鉛黃銅壓力加工方 法中,水平連鑄坯料冷加工方法發展迅速。