C31400铅黄铜(Lead Brass)是一种以铜(Cu)、锌(Zn)和铅(Pb)为主要成分的合金材料,属于美国ASTM标准中的高铅黄铜牌号。因其优异的切削性能、耐磨性及适中的力学强度,被广泛应用于机械制造、五金加工等领域。铅的加入显著提升了合金的加工性能,使其成为典型的“易切削黄铜”。
C31400的典型成分范围如下(质量百分比):
铜(Cu):76.0%~79.0%(基体元素,提供导电性和耐腐蚀性)
锌(Zn):余量(调节合金硬度和成本)
铅(Pb):0.8%~1.3%(关键添加剂,提升切削性能)
杂质元素:如铁(Fe)、镍(Ni)等总量通常低于0.5%。
铅以游离态分布于晶界处,形成断屑槽效应,降低加工时刀具磨损。
密度:约8.47 g/cm³(接近纯铜,但低于钢)
熔点:900~940℃(因成分波动略有变化)
导电性:约28% IACS(低于纯铜,但仍可用于部分电气部件)
抗拉强度:380~450 MPa(退火态)
延伸率:≥15%(良好的塑性变形能力)
硬度:75~110 HB(适中,适合切削加工)
C31400铅黄铜棒的突出优势在于其易切削性,主要体现为:
低切削力:铅的润滑作用减少刀具与工件的摩擦,延长刀具寿命。
高表面光洁度:加工后工件表面粗糙度低,适合精密零件。
冷热加工适应性:可进行冷轧、热挤压、锻造等工艺,但需避免高温下铅的氧化。
阀门与管件:如水龙头阀芯、连接件,耐腐蚀且密封性好。
五金零件:螺钉、齿轮、衬套等需频繁机加工的部件。
电气工业:接线端子、开关触头(兼顾导电与加工效率)。
装饰制品:表面镀层后用于建筑装饰或日用品。
铅析出风险:接触饮用水或食品的场合需谨慎,铅可能迁移污染介质。
高温限制:长期工作温度建议低于200℃,避免铅氧化影响性能。
环保要求:废弃材料需按含铅废物处理,符合RoHS等法规的替代材料(如铋黄铜)正在推广。
C31400铅黄铜棒凭借其卓越的切削性能和综合性价比,在机械制造领域占据重要地位。然而,随着环保法规趋严,其应用场景逐渐向非接触人体的工业部件集中。未来,无铅化黄铜的研发或将成为行业趋势,但C31400仍将在特定领域保持不可替代性。