C3603铅黄铜是一种非常经典和广泛应用的易切削黄铜。它在JIS(日本工业标准)中对应的是 C3603 或 C3604(两者成分几乎相同,是日本最常用的铅黄铜牌号),在欧美体系中也常被称为 “360 Brass” 或 “Free-Cutting Brass”。
以下是其核心特性的详细说明:
主要成分(大致范围):
铜(Cu): 约 60.0 - 63.0%
锌(Zn): 余量
铅(Pb): 约 1.8 - 3.7%(这是其“易切削”特性的关键)
可能含有少量其他杂质(如铁、镍等),但铅是刻意添加的合金元素。
标准对应:
JIS: C3603 / C3604(最常用)
美国 ASTM / UNS: C36000
中国 GB: HPb59-1(成分非常接近,是中国最常用的铅黄铜)
欧洲 EN: CW614N
极佳的切削加工性(首要特点):
这是C3603最突出的优点。添加的铅在合金中以细小颗粒的游离态存在,在切削时起到断屑和润滑作用。
这使得它:
切削速度快: 加工效率极高。
刀具磨损小: 延长刀具寿命。
表面光洁度好: 易于获得高质量的加工表面。
屑粒易碎: 避免产生长而缠绕的切屑,提高操作安全性。
它被公认为所有黄铜材料中切削性最好的牌号之一,甚至被称为“快削黄铜”。
良好的力学性能:
具有黄铜典型的良好强度、硬度和一定的耐磨性。虽然不如高铜黄铜或青铜,但对于绝大多数结构件和承压件来说足够使用。
典型机械性能(以棒材为例):
抗拉强度: ≥ 340 MPa
屈服强度: ≥ 145 MPa
伸长率: ≥ 25%
硬度: HBW 约 75-95
良好的铸造性与冷热加工性:
铸造流动性好,适合压铸、砂铸和精密铸造,能获得形状复杂的零件。
在退火状态下,也具备较好的冷加工性能(如冷镦、弯曲)。
一定的耐腐蚀性:
对大气、淡水、海水有较好的耐蚀性(优于普通碳钢),但在酸性环境、氨水和某些特定化工介质中耐蚀性较差。
具有良好的抗脱锌腐蚀能力(但不及含砷或锡的专用抗脱锌黄铜)。
优良的导电导热性:
导电率约为纯铜的26%左右,远高于钢和许多铝合金,适用于需要散热或一定导电性的部件。
外观与抛光性:
呈明亮的金黄色,电镀性能和表面抛光性能极佳,常用于需要装饰性镀层的零件。
含铅——环保与健康限制:
这是其最大的缺点。由于铅的存在,不符合RoHS、ELV等环保指令,不能用于饮用水系统(如阀门、管件)、食品接触、儿童玩具等对铅含量有严格限制的领域。
加工时产生的含铅粉尘和烟雾需进行职业健康防护。
不适合热加工:
铅在高温下会析出,导致材料产生“热脆性”,因此严禁进行热锻造、热轧等高温塑性加工。
耐腐蚀性有限:
不适用于强酸、强碱或应力腐蚀严重的环境。在含氨环境中易发生应力腐蚀开裂。
凭借其“易切削”的核心优势,C3603被大量用于制造需要通过大量车、铣、钻等工序成型的精密零件,俗称“黄铜车件”。
五金件与阀门: 水龙头阀芯、水管接头、阀门、泵体、齿轮、锁具零件。
电气电子: 接线端子、连接器、插头、开关部件、散热器。
机械零件: 齿轮、衬套、轴承、仪表零件、钟表零件。
汽车工业: 化油器零件、燃油系统部件、装饰件(非关键安全件)。
消费品: 笔套、装饰品、奖牌、乐器部件(如萨克斯按键)。
随着全球环保要求日益严格,许多领域正在寻找C3603的替代品。常见的无铅易切削黄铜包括:
铋黄铜: 如C48500,用铋替代铅,切削性相近,但成本较高。
硅黄铜: 具有良好的切削性和环保性。
特殊配方的无铅黄铜: 各制造商开发的以锡、铋、磷等元素改善切削性的合金。
C3603铅黄铜是一种以“优异的切削加工性”为核心卖点的工程材料。 它在需要大批量、高效率生产精密复杂零件的传统制造业中地位不可替代。然而,其含铅的特性是选择时必须首要考虑的限制条件,在涉及健康、环保和特定腐蚀环境的领域,需评估风险或寻找无铅替代品。在选择时,务必根据产品的最终用途、法规要求(特别是出口产品)和成本进行综合考量。