HSn60-1是一种常用的海军黄铜,因其优异的耐海水腐蚀性能而得名。以下是其详细的成分、性能及应用介绍。
HSn60-1的牌号意义:“H”表示黄铜,“Sn”是主添加元素锡,“60”代表平均含铜量约为60%,“1”代表主添加元素锡的平均含量约为1%。
主要成分(质量分数 %):
铜 (Cu): 59.0 ~ 61.0 (余量)
锡 (Sn): 0.8 ~ 1.3
铅 (Pb): ≤ 0.10 (杂质)
铁 (Fe): ≤ 0.10 (杂质)
锑 (Sb): ≤ 0.005 (杂质)
铋 (Bi): ≤ 0.002 (杂质)
磷 (P): ≤ 0.01 (杂质)
杂质总和: ≤ 0.3
核心元素作用:
铜: 保证合金基本的塑性、导电导热性和抗腐蚀基础。
锡: 最关键的元素。能在合金表面形成坚固致密的氧化膜(主要是SnO₂),显著提高在海水、海洋大气中的耐腐蚀性,特别是耐脱锌腐蚀和耐冲击腐蚀能力。因此得名“海军黄铜”。
严格控制杂质: 低含量的Pb、Fe、Sb、Bi等是为了防止热脆性、冷脆性,保证良好的热加工性能和塑性。
HSn60-1属于 (α+β)两相黄铜,兼具α相的韧性和β相的强度。
优异的耐腐蚀性
海水腐蚀: 其最突出的优点。耐海水腐蚀性能远优于普通黄铜(如H62),尤其能有效抵抗脱锌腐蚀(黄铜在海水中的一种选择性腐蚀)。
大气腐蚀: 在海洋大气和工业大气中也有良好的稳定性。
良好的力学性能
强度与塑性的平衡: 强度高于纯铜和单相黄铜,同时保持了较好的塑性。
典型机械性能(软态,约):
抗拉强度 (Rm): ≥ 295 MPa
屈服强度 (Rp0.2): ≥ 95 MPa
延伸率 (A): ≥ 35%
可通过冷加工硬化进一步提高强度。
较好的工艺性能
热加工性: 在700~750℃范围内具有良好的热塑性,适合热轧、热挤压和热锻。
冷加工性: 可进行冷轧、拉拔、弯曲等加工,但比单相黄铜(如H68)难度稍大。
切削性: 由于是(α+β)两相组织,其切削加工性能优良,优于纯铜和许多单相铜合金。
焊接性: 锡黄铜的焊接性一般,钎焊和气体保护焊尚可,但不推荐熔焊,易产生热裂纹。
物理性能
密度: 约 8.5 g/cm³
导电导热性: 低于纯铜,但仍具有良好的导热性。
颜色: 金黄色。
基于其耐海水腐蚀和综合机械性能,HSn60-1广泛应用于:
船舶制造: 船舶冷凝器管、热交换器管、海水管路系统、泵轴、 marine hardware(船用五金) 等。
电力工业: 火力发电厂的冷凝器管板及冷却管。
化工设备: 制造与海水、盐水、油类等介质接触的阀门、泵体、配件。
汽车工业: 某些耐腐蚀的零部件。
其他: 耐磨耐蚀的齿轮、衬套、抗爆零件等。
与H62黄铜对比: HSn60-1因含锡,耐海水腐蚀性远胜H62,但成本更高。H62更通用,用于一般结构件。
与BFe10-1-1白铜对比: 在耐海水腐蚀和抗冲刷腐蚀方面,白铜(如BFe10-1-1)性能更优,但价格昂贵得多。HSn60-1是性价比很高的替代材料。
“季裂”倾向: 像所有黄铜一样,HSn60-1在残余应力存在下,于含氨或铵盐的气氛中可能发生应力腐蚀开裂。重要零件需进行去应力退火(250-300℃保温1-2小时)。
HSn60-1海军黄铜是一种以铜-锌为基,添加约1%锡的(α+β)两相合金。其核心优势在于优异的耐海水腐蚀性能,特别是耐脱锌腐蚀能力,同时具备良好的强度、塑性、切削性和热加工性。它是制造船舶、海洋工程及电力工业中关键耐蚀部件的经典且重要的材料。