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HMn55-3-1(锰黄铜合金)

发布:sonhooalloy 浏览:18310次

关于 HMn55-3-1 铜合金,这里为您提供详细的成分、性能及应用信息。

首先需要说明,根据中国国家标准 GB/T 5231-2012《加工铜及铜合金牌号和化学成分》,最常见的锰黄铜牌号为 HMn57-3-1(又称“海军黄铜”或“舰船黄铜”)。HMn55-3-1 这个牌号可能来源于较旧的标准、企业标准或某些特定行业内的称呼。不过,为了回答您的问题,我将基于相近牌号(特别是 HMn57-3-1)的普遍数据,并结合“55-3-1”这一成分标识的含义,为您进行详细解析。

一、 化学成分

“HMn”代表“黄铜-锰”,数字“55-3-1”通常表示主要合金元素的大致含量:

  • 55铜(Cu) 的平均含量约为 55%。这是合金的基础,保证其具有铜合金的基本特性。

  • 3锰(Mn) 的平均含量约为 3%

    • 作用:显著提高合金的强度、硬度和耐腐蚀性(特别是对海水、蒸汽等的耐蚀性),同时能细化晶粒,改善工艺性能。

  • 1铁(Fe) 的平均含量约为 1%

    • 作用:作为晶粒细化剂,能显著提高合金的再结晶温度,抑制高温晶粒长大,提高力学性能和耐磨性,同时对耐腐蚀性影响不大。

一个典型的 HMn55-3-1 或类似牌号的具体化学成分范围如下:

元素

含量(wt%)

主要作用

Cu

53.0 - 57.0

基体,提供导电导热性和基本耐蚀性。

Mn

2.5 - 3.5

提高强度、硬度和耐腐蚀性(特别是耐海水腐蚀)。

Fe

0.8 - 1.3

细化晶粒,提高强度、耐磨性和再结晶温度。

Zn

余量 (约 38-42%)

主要合金元素,与铜形成固溶体,降低成本,调节性能。

杂质

≤ 0.5

如 Pb、Sn、Al、Si、Ni 等,严格控制。

注意:实际采购或使用时,请务必以具体材料标准或供货方提供的化学成分单为准。

二、 主要性能特点

HMn55-3-1 是一种高强度、高耐磨、耐腐蚀的黄铜,综合性能优异。

  1. 力学性能优异

  2. 高强度、高硬度:由于 Mn 和 Fe 的强化作用,其强度和硬度远高于普通黄铜(如 H62)。抗拉强度通常可达 500 MPa 以上(软态)至 700 MPa 以上(硬态或加工态)。

  3. 良好的塑性:在退火(软)状态下,仍具备良好的冷、热加工成形能力。

  4. 优秀的耐磨性:高硬度和细化的晶粒使其特别适用于承受摩擦磨损的工况。

  5. 耐腐蚀性突出

  6. 耐海水腐蚀:Mn的加入极大地提高了对流动海水、盐水溶液的耐腐蚀能力,远优于普通黄铜和锡青铜,因此被称为“海军黄铜”。

  7. 抗应力腐蚀开裂:与某些高锌黄铜相比,性能更优。

  8. 耐脱锌腐蚀:性能中等,但在特定环境中仍需关注。可通过添加微量As、Sb、P等元素或选用更耐脱锌的铝黄铜(如HA177-2)来改善。

  9. 工艺性能良好

  10. 热加工性能好:适合热轧、热锻等工艺。

  11. 冷加工性能尚可:可进行冷拉、冷轧,但由于强度高、加工硬化速率快,中间可能需要退火处理。

  12. 切削性能一般:由于含铅量低(环保无铅化),其切削性能不如易切削黄铜(如HPb59-1),但优于纯铜和许多青铜。

  13. 焊接性能尚可:可采用钎焊、气体保护焊,但不宜进行电阻焊和氧乙炔焊。

三、 物理性能与状态

  • 密度:约 8.4 g/cm³。

  • 导电/导热性:远低于纯铜,属于中等水平。

  • 常见状态

    • M(软):退火状态,塑性好,用于后续深加工。

    • Y(硬):冷加工状态,强度、硬度高。

    • Y2(半硬):性能介于软态和硬态之间。

    • R(热挤压/轧制):热加工后的状态。

四、 主要应用领域

凭借其高强度、耐磨和耐海水腐蚀的特性,该合金广泛应用于:

  1. 船舶与海洋工程最典型的应用领域。如制造船用螺旋桨、推进器叶片、海水泵的叶轮、阀杆、船舶配件、海水管路系统等。

  2. 耐磨零部件:制造轴承、衬套、齿轮、滑块等高负荷、高耐磨的机械部件。

  3. 化工设备:用于制造耐海水、盐雾及弱酸弱碱环境的阀门、泵壳、冷凝器等。

  4. 高强度结构件:替代部分钢材,用于需要高强度和一定耐腐蚀性的场合。

  5. 热交换器:在特定腐蚀性介质(如海水)中使用的热交换管。

总结与建议

  • HMn55-3-1(或类似牌号) 是一种以高强度、高耐磨、耐海水腐蚀为核心优势的锰铁黄铜

  • 核心成分是约55%的铜,3%的锰和1%的铁。铁是提升其高温强度和耐磨性的关键。

  • 在选材时,如果您在海事、耐磨或高强耐蚀环境下使用,它是一个极佳的选择。

  • 重要提示:请务必在使用前确认准确的牌号及对应的国家标准(如GB/T 5231)、行业标准或企业技术条件,以获取精确的化学成分和性能数据。

如果您能提供更具体的应用场景或所参照的标准号,我可以为您提供更精准的分析。



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