黄铜是一种可加工、可加工、抗菌和抗生物污垢的材料。正如我们的介绍中简要介绍的那样,黄铜是一种由铜和锌组成的金属合金,通常呈金黄色,但如果合金中含有大量铜,则可能会呈现淡红色调。这种类型称为“红黄铜”。黄铜中铜和锌(或其他合金元素)的确切数量将决定其类型和性能。黄铜中的铅将提高其耐腐蚀性和可加工性,而包含铁将使其更难、更容易锻造。
黄铜合金有很多,它们的元素组成不同。以下是一些最常用的。
合金 260(盒式黄铜): 其中含有约 70% 的铜和 30% 的锌,并带有杂质。这种合金具有出色的热成型性,并且易于冷加工。
合金 280(Muntz 黄铜 / Muntz 金属):这种黄铜合金含有大约 60% 的铜和 40% 的锌,以及微量的铁。Muntz 金属的一个常见应用是作为以前放置在船体上的铜板的廉价替代品,以防止船体上藤壶等海洋生物的生长。
合金 C360(自由加工黄铜):这种黄铜合金含有大约 60% 的铜、35.5% 的锌、高达 3.7% 的铅和微量的铁。这种合金是所有黄铜中最容易加工的材料之一,被归类为具有 100% 的可加工性等级。它通常用于齿轮和衬套等零件。
合金 385(建筑青铜):尽管被称为青铜,但 385 黄铜含有约 59% 的铜、42% 的锌和高达 3.5% 的铅。这种混合物使其更具机械性和形式性,这就是它在铝挤压件建筑中受欢迎的原因。
黄铜 464 船用级(海军黄铜):这种黄铜合金含有大约 59% 的铜、40% 的锌和 1% 的锡,还有少量的铅。这种组合产生的金属对海水具有卓越的耐腐蚀性。应用可以包括船甲板上的各种配件。
下面的表 1 列出了更常见的黄铜合金的机械和元素组成。其中许多合金在 Xometry 的平台上作为制造材料选项即时报价。
表 1:黄铜属性
. | 合金 260 | 合金 280 | 合金 360 | 合金 385 | 合金 464 |
---|---|---|---|---|---|
成分 (wt %) | 铜:68.5 - 71.5 锌:28.5 - 31.5 铁 <= 0.05 铅 <= 0.070 | 铜:59 - 63 锌:40 铁 <= 0.070 铅 <= 0.3 | 铜:60-63 锌:35.5 铁 <= 0.35 铅<= 2.5-3.7 | 铜:55 - 59 锌:36.65-41.65 铁 <= 0.35 铅<= 2.5-3.5 | 铜:55 - 59 锌:36.65 - 41.65 锌 铁 <= 0.35 铅<= 2.5-3.5 |
密度 (g/cm3) | 8.53 | 8.39 | 8.49 | 8.47 | 8.41 |
硬度,洛氏 (F, B) | 54层 | 85层 | 78 字节 | 65 字节 | 55 字节 |
屈服强度 (MPa) | 75 | 145 | 124-310 | 138 | 172-455 |
极限拉伸强度 (MPa) | 300 | 370 | 338-469 | 414 | 379-607 |
伸长率 @ 断裂率 (%) | 68 | 45 | 53 | 30 | 50 |
弹性模量 (GPa) | 110 | 105 | 97 | - | 100 |
机械加工性 (%) | 30 | 40 | 100 | 90 | 30 |
黄铜用于许多行业,因为它非常易于使用、耐腐蚀并且具有抗菌特性。它可以制成许多产品,从子弹筒、齿轮、工具、阀门、管道和配件,到门把手和铰链、船用发动机,甚至乐器。
黄铜有很多优点。除了是最容易加工的材料之一(易加工黄铜具有 100% 的可加工性等级)之外,它还具有低摩擦系数(通俗地说,它的表面非常光滑和光滑,这使其非常适合需要相互滑动而不会快速磨损的零件)。黄铜中的铜含量可以杀死某些类型的细菌,使其成为门把手等高频接触表面的首选。由于其生物污染特性,它还用于海洋工业,这意味着藻类和藤壶不会在其上生长。
黄铜的主要缺点是容易失去光泽;如果维护不当,它会因氧化而形成难看的黑色污渍。为了防止这种情况,许多人在材料上涂上清漆。它也是非低过敏性的(你可以感谢铜和锌),并且会对皮肤敏感的人造成一些皮肤刺激。同样,用漆涂层处理可以防止这种情况。最后,它的高铜含量使其比其他金属更昂贵(铜是出了名的昂贵)。
下表 2 列出了一些常见黄铜等级的固相线温度(熔化开始)和液相线温度(熔化完成):
表 2:黄铜的最高工作温度
黄铜级 | 固相线熔点 (°C) | 液相线熔点 (°C) |
---|---|---|
合金 260 | 915 | 955 |
合金 280 | 900 | 905 |
合金 360 | 885 | 900 |
合金 385 | 875 | 890 |
合金 464 | 885 | 900 |