HPb59-2是一种非常常见的铅黄铜,被誉为“易切削黄铜之王”。以下是其详细的化学成分、性能特点和应用介绍。
HPb59-2的名称直接体现了其主要成分:
H: 黄铜(“黄”的汉语拼音首字母)
Pb: 铅(元素符号)
59: 平均含铜量约为 59%
2: 平均含铅量约为 2%
其主要化学成分范围(质量分数,%)如下:
元素 | 铜 (Cu) | 铅 (Pb) | 锌 (Zn) | 杂质总和 (≤) |
含量 | 57.0 ~ 60.0 | 1.0 ~ 2.5 | 余量 | 1.5 |
锌 (Zn) 是主要的合金元素,含量约为余量(约38-40%),与铜形成固溶体,提供基本的强度和韧性。
铅 (Pb) 是关键元素。它在黄铜中几乎不固溶,以游离的细小颗粒状均匀分布。这极大地改善了材料的切削加工性,但也会略微降低强度和塑性。
HPb59-2的性能是其成分的直接体现,优缺点都非常鲜明。
优点:
极佳的切削加工性:这是其最核心的优点。游离的铅颗粒在切削时起到断屑和润滑作用,使得:
切削力小,功率消耗低。
切屑呈细碎状,不缠绕刀具,易于排屑。
加工表面光洁度高。
刀具磨损小,寿命长。
其切削性能指数(以HPb63-3为100%计)高达 80%,是常用的易切削黄铜中非常优秀的一种。
良好的力学性能:具有较高的强度和一定的塑性,能够满足大多数结构件的机械要求。典型力学性能(半硬态):
抗拉强度 (Rm): ≥ 420 MPa
伸长率 (A): ≥ 10%
硬度: HBW 约 75-125(取决于状态)
优良的冷热加工性能:可以进行热挤压、热锻,以及在室温下进行拉伸、冲压等冷成形加工(但不如无铅黄铜)。
一定的耐腐蚀性:对大气、淡水有较好的耐蚀性,但在氨、硫酸、盐酸等介质中耐蚀性较差,且易发生脱锌腐蚀和应力腐蚀开裂。
良好的铸造和焊接性能:适合铸造形状复杂的零件;可以钎焊和焊接。
缺点:
耐腐蚀性受限:不适用于严苛的腐蚀环境,特别是含氨、酸性或海水环境。
塑性相对较低:由于铅的存在,其延展性、韧性比同等含铜量的无铅黄铜(如H62)要差。
有铅:不适用于与饮用水长期接触的场合(如水管阀芯),也不符合某些环保指令(如欧盟RoHS)对电子电气产品的限制。但在大多数机械、五金领域不受限。
因其“易切削”的核心优势,HPb59-2被广泛应用于需要大量车、铣、钻等机加工工序的零件,特别是标准件和复杂结构件:
机械制造:螺栓、螺母、齿轮、蜗轮、衬套、轴承保持架、各种连接件、阀杆、销钉等。
汽车工业:化油器零件、仪表齿轮、钟表零件、锁具零件等。
电子产品:电器接插件、接线端子、开关零件等(需注意环保要求)。
管道五金:水表、煤气表内部的复杂结构件、阀体、水暖配件等(非直接接触饮用水部分)。
其他:各种冲压件、小五金、装饰件等。
市场上有另一个非常相似的牌号 HPb59-1,两者常被比较:
HPb59-2: 含铅量较高(~2%),切削性能更优,但强度和塑性稍低。
HPb59-1: 含铅量较低(0.8-1.9%,通常控制在中下限),含铜量略高(57.0-60.0)。其强度和塑性略优于HPb59-2,但切削性能稍逊。更适用于对强度和一定切削性都有要求的零件。
HPb59-2铜合金是一种以优异切削加工性为核心竞争力的铅黄铜。
它在成分上通过添加约2%的铅来换取极佳的机加工效率与表面质量,同时保持了良好的强度、冷热加工性和一般的耐蚀性。虽然不适用于高耐蚀、高环保要求或直接接触饮用水的场景,但凭借其高性价比和出色的加工性能,在机械制造、标准件、五金配件等领域仍然是无可替代的主力材料之一。