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HPb59-3(铜合金)

发布:sonhooalloy 浏览:5676次

HPb59-3是一种广泛使用的铅黄铜,属于易切削黄铜。其名称遵循中国国家标准(GB)的命名规则:

  • “H” 表示黄铜(铜锌合金)

  • “Pb” 表示添加了铅元素

  • “59” 表示平均铜含量约为59%

  • “3” 表示平均铅含量约为3%

它在机械加工领域非常受欢迎,常被称为“快削黄铜”。


一、主要化学成分(GB/T 5231-2012)

元素

含量(重量百分比,%)

作用与影响

铜 (Cu)

57.0 ~ 60.0

基体元素,保证合金的基本强度、塑性和耐蚀性。

铅 (Pb)

2.0 ~ 3.0

关键元素。在组织中呈游离态颗粒分布,起润滑和断屑作用,大幅提高切削加工性能和表面光洁度

锌 (Zn)

余量

主要合金元素,调节强度与塑性。含量约为38-41%。

杂质

≤ 1.2(总量)

包括铁、锑、铋、磷等,严格控制以保证材料性能。

:国际上相近牌号有 C38500(美国)、CuZn39Pb3(欧洲)等。


二、主要性能特点

1. 力学性能

  • 强度与硬度:属于中高强度黄铜。

    • 抗拉强度 (σb):≥ 390 MPa

    • 屈服强度 (σ0.2):≥ 160 MPa

    • 延伸率 (δ10):≥ 15%

    • 硬度:约 HB 100-130

  • 塑性:具有良好的冷热加工塑性,可进行挤压、热锻等。

2. 物理性能

  • 密度:约 8.5 g/cm³

  • 导电导热性:低于纯铜和无铅黄铜,但仍具有良好导热性。

  • 熔点:约 900°C

3. 加工性能(核心优势)

  • 切削加工性极佳:铅的加入使切屑易碎,刀具磨损小,加工速度快,可获得极高的表面光洁度。其切削性能指数通常定为100%(作为基准)。

  • 冷加工性:尚可,但不如无铅黄铜(如H62)。

  • 热加工性:良好,适合热挤压和热锻。

  • 焊接性:较差,由于铅的偏析和低熔点,不建议焊接。

  • 抛光性:优良,易于电镀、镀铬或涂覆。

4. 耐腐蚀性

  • 具有良好的耐大气、淡水腐蚀能力。

  • 耐海水和酸性介质腐蚀能力一般,不如锡黄铜(如HSn62-1)。

  • 应力腐蚀开裂敏感性:黄铜普遍存在,在氨气等特定环境中需注意。


三、主要应用领域

由于其优异的切削性和综合性能,HPb59-3是制造复杂、精密零件的理想材料,尤其适用于大批量自动化加工

  1. 通用机械零件:齿轮、蜗轮、阀门、管接头、衬套、轴承保持架、锁具零件。

  2. 电器与仪表:接插件、端子、仪表框架、齿轮、钟表零件。

  3. 汽车工业:化油器部件、水暖阀门、刹车系统零件。

  4. 五金卫浴:高档水龙头芯、阀门芯、装饰件(经电镀后)。

  5. 精密仪器:需要高尺寸精度和表面质量的零件。


四、优缺点总结

优点

缺点

切削性能极佳,生产效率高

含铅,不适用于食品接触、饮用水管及环保要求严格的领域

表面光洁度高,适合电镀

❌ 强度和耐腐蚀性低于一些高性能铜合金(如铝青铜、锡青铜)

成本相对较低,经济性好

❌ 焊接性能差

✅ 兼具良好的力学性能和一定塑性

❌ 在高温或恶劣环境下长期使用性能可能下降


五、与HPb59-1的简要对比

  • HPb59-1:铅含量较低(0.8-1.9%),切削性能略逊于HPb59-3,但强度和塑性稍好,焊接性也略优,应用同样广泛。

  • 选择:对切削性要求极高的零件选HPb59-3;对强度和后续少量焊接有要求的可选HPb59-1

总结

HPb59-3是一种为高效机械加工而设计的“工作母机”型材料。它的核心价值在于在保证良好力学性能和耐蚀性的前提下,提供了无与伦比的切削加工性,是大规模生产高精度、高光洁度铜合金零部件的首选材料之一。但在选型时,必须考虑其含铅特性是否满足产品的环保和使用场合要求。



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