CuZn38Pb1.5 是一种非常经典和常用的铅黄铜,也被称为“易切削黄铜”。我们详细解析一下它的特性、成分和应用。
牌号解读: CuZn38Pb1.5
Cu: 铜
Zn38: 锌含量约38%
Pb1.5: 铅含量约1.5%
大致成分(典型值):
铜(Cu): 约 60.5%
锌(Zn): 约 38%
铅(Pb): 约 1.5%
对应标准:
中国牌号: HPb59-1 (最常见的对应牌号,含义:含铜约59%,含铅约1%的黄铜)
美国/ASTM: C38000 / C38500
欧盟/EN: CW617N
日本: C3771
CuZn38Pb1.5 的特性是其化学成分的完美体现:
a. 极佳的切削加工性(最重要特性)
铅(Pb)在黄铜基体中以细小、均匀的游离颗粒形式存在。
在切削时,铅颗粒起到断屑和润滑作用:
断屑: 使切屑变得短小、易碎,不会缠绕刀具,提高加工效率和安全性。
润滑: 减少刀具与工件之间的摩擦,降低切削力和切削热。
这使得它被誉为“快削黄铜”,非常适合高速自动车床(如走心机、走刀机)进行大批量、高精度的零件生产。
b. 良好的力学与工艺性能
强度与硬度: 属于中高强度黄铜,强度和硬度优于普通黄铜(如H68),但低于高锌黄铜或铝黄铜。
塑性: 冷热加工性能尚可,但不如无铅黄铜(如H62)。可以进行弯曲、锻压等,但主要优势在于切削而非深冲压。
耐磨性: 铅质软,能提供一定的自润滑性,使其在滑动摩擦部件中表现良好。
c. 耐腐蚀性
具有良好的耐大气、淡水和水蒸汽的腐蚀能力。
注意: 对脱锌腐蚀(特别是在含氯离子的水中)和氨蚀(应力腐蚀开裂)比较敏感,不推荐用于恶劣的腐蚀环境或高温高压水汽中。
d. 其他物理性能
色泽呈漂亮的金黄色。
导电导热性低于纯铜和某些低锌黄铜,但仍可用于一般电气接插件。
密度约 8.5 g/cm³。
无磁性。
由于其优异的切削性能和综合性价比,它被广泛应用于需要复杂机加工的各种零件:
阀门和水暖件: 水龙头阀芯、阀门壳体、管接头、水表零件等(最常见用途)。
机械零件: 齿轮、衬套、轴承、锁具零件、钟表零件、五金件。
电气部件: 插接件、螺丝、螺母、电极夹头等。
汽车工业: 化油器零件、刹车系统部件、油管接头。
装饰与通用零件: 建筑装饰件、奖章、需要良好外观和一定强度的零件。
优点 | 缺点 |
切削性能极佳,效率高,光洁度好 | 含铅,不符合环保指令(如RoHS, NSF/61对饮用水铅含量有严格限制) |
高强度与良好耐磨性的平衡 | 塑性较差,不适合深冲、严重冷镦等变形加工 |
尺寸稳定性好,加工精度高 | 耐腐蚀性有限,不适用于恶劣环境 |
成本效益高,适合大批量生产 | 高温下性能下降,不适合高温工作环境 |
环保限制: 由于含铅,其在饮用水接触(如家用水龙头)和电子产品中的应用受到严格限制(如欧盟RoHS指令通常要求铅含量<0.1%)。用于饮用水系统需符合特定标准(如美国NSF/61的低铅认证,需使用低铅或无铅黄铜,如CuZn39Pb0.5或硅黄铜)。
材料替代:
环保易切削黄铜: 使用铋(Bi)、硅(Si)、锡(Sn)等元素替代铅,如 CuZn39Bi1-P、硅黄铜 等,以符合环保要求。
其他易切削材料: 易切削钢(1215钢)、易切削铝合金(如2011、6262)等。
CuZn38Pb1.5 (HPb59-1) 是“加工行业的工作母机”。如果你需要大批量、快速、精密地车削、铣削、钻削出结构复杂、尺寸精确、表面光洁的结构件或承压件,且工作环境不涉及饮用水、强腐蚀或高温,那么它是一个非常经典且经济的选择。
但在现代制造业中,选择时必须优先考虑最终产品的用途和销售地的环保法规,如有冲突,应选用环保型替代材料。