HPb58-2是一种非常常用的铅黄铜,其名称符合中国旧标准(GB/T 5231)。在现代标准中,它对应的是 HPb59-2(新国标中对其成分范围进行了微调和统一)。它是一种以优异的切削加工性能而闻名的铜合金。
以下是其详细的成分、性能及应用介绍。
HPb58-2 的核心成分是铜-锌-铅三元合金。其典型成分范围如下:
元素 | 含量(重量百分比,%) | 作用 |
铜 (Cu) | 57.0 ~ 60.0 | 保证合金基本的黄铜特性,提供基础强度、延展性和耐腐蚀性。 |
铅 (Pb) | 1.5 ~ 2.5(核心特征) | 关键元素。在合金中以游离微粒形式分布,起到断屑和润滑作用,极大地改善了切削加工性能,使其成为“易切削黄铜”。 |
锌 (Zn) | 余量 | 主要合金元素,降低熔点,提高强度和硬度,但含量过高会降低耐蚀性。 |
杂质 | ≤ 1.0(如Fe, Al, Sn, Ni等) | 严格控制,防止对性能产生不利影响。 |
名称解释:HPb58-2 意为“黄铜(H)含铅(Pb),平均含铜量约58%,含铅量约2%”。
这是HPb58-2最突出的优点。铅微粒在切削过程中充当了“微小的轴承”,减少了刀具与材料之间的摩擦,使切屑容易断裂,形成短小的“C”形屑。
结果:切削速度高,刀具磨损小,加工表面光洁度好,可进行高速自动车床加工,生产效率极高。
强度与硬度:属于中等强度黄铜,抗拉强度(σb)约为 350 ~ 450 MPa,硬度适中。
塑性:冷热加工性能尚可,但不如不含铅的普通黄铜(如H68)。铅会降低其热加工性(热脆性),因此主要以冷加工(如切削、冲压)为主。
导电导热性:低于纯铜,但优于钢材。
铸造性:良好,适用于压铸和重力铸造。
焊接性:较差。铅的存在导致焊缝易产生热裂纹和气孔,通常不推荐熔焊,可采用软钎焊或硬钎焊。
耐腐蚀性:对大气、淡水有较好的耐蚀性,但在酸性、碱性或盐分高的环境中,易发生“脱锌腐蚀”。不推荐用于恶劣的腐蚀环境。
密度:约 8.5 g/cm³。
色泽:明亮的金黄色,抛光后装饰性较好。
环保注意:含铅,不适用于直接接触食品、饮用水的场合(如水管阀门)。出口欧盟等地区需注意RoHS等环保指令对铅的限制。
因其优异的切削性,HPb58-2被广泛用于制造各种需要大量机加工、形状复杂的结构件和零件,尤其是标准件和五金件:
螺纹加工件:螺栓、螺母、螺杆、接头、阀杆等。
齿轮、齿轮坯:钟表齿轮、仪表齿轮、锁具内部齿轮。
电器接插件:插孔、接线端子、开关零件。
五金卫浴:水龙头芯子、锁具零件、装饰配件、把手。
仪表零件:精密仪表的复杂结构件。
汽车、摩托车零件:化油器部件、刹车系统零件等。
钟表零件:表壳、机芯夹板等(利用其易切削和美观特性)。
特性 | HPb58-2(铅黄铜) | H68(普通黄铜) | H62(普通黄铜) |
核心优势 | 切削性能极佳 | 冷热加工性、塑性极好 | 强度较高,性价比高 |
主要缺点 | 热加工性差,焊接性差,含铅 | 切削性一般(粘刀) | 切削性一般 |
典型状态 | 切削加工态 | 软态、半硬态、硬态 | 多种状态 |
主要应用 | 车削标准件、复杂零件 | 深冲件、散热管、弹壳 | 结构件、散热器、垫圈 |
总而言之,HPb58-2(HPb59-2)是一种为“高效机加工”而优化的经典材料。当您的零件需要大量的车、铣、钻等切削工序,并且对强度和耐腐蚀性要求不是极端苛刻时,它是极具成本效益的选择。