铜合金的种类及性能特点

纯铜的强度低，不适于制作结构件，为此常加入适量的合金元素制成铜合金。铜合金按加入的合金元素可分为黄铜、青铜和白铜。在机械生产中普遍使用的铜合金是黄铜和青铜。

1.黄铜

黄铜是以锌为主加合金元素的铜合金，因呈金黄色故称黄铜。按其化学成分的不同，分为普通黄铜和特殊黄铜两种。

(1)普通黄铜。以锌和铜组成的合金称为普通黄铜。普通黄铜的牌号由“H”(“黄”的汉语拼音字母的首字母)加数字(表示铜的平均含量)组成，如H68表示wCu＝68%，其余为锌。

锌加入铜中不但能使强度增高，也能使塑性增高。当wZn增加到30%～32%时，塑性最高；当wZn增至40%～42%时，塑性下降而强度最高。这是由于合金组织中出现了以化合物CuZn为基体的固溶体(称为β相)所造成的。当wZn超过45%以后，组织全部为β相，黄铜的强度急剧下降，塑性太差，已无使用价值。

普通黄铜的力学性能、工艺性和耐蚀性都较好，应用较为广泛。较典型牌号为H96，主要用于制造冷凝器、散热片及冷冲、冷挤零件等。

(2)特殊黄铜。在普通黄铜的基础上加入其他合金元素的铜合金，称为特殊黄铜。特殊黄铜的牌号仍以“H”为首，后跟添加元素的化学符号及数字，依次表示含铜量和加入元素的含量。铸造用黄铜的牌号前面还加“Z”字。例如，HPb59－1表示加入铅的特殊黄铜，其wCu为59%，wPb为1%。

常加入的合金元素有铝、锰、锡、铁、镍、硅等。这些元素的加入都能提高黄铜的强度，其中铝、锰、锡、镍还能提高黄铜的抗蚀性和耐磨性。

特殊黄铜可分为压力加工和铸造用的两种，前者加入的合金元素较少，使之能溶入固溶体中，以保证较高的塑性；后者不要求高的塑性，为了提高强度和铸造性能，可以加入较多的合金元素。(www.xing528.com)

特殊黄铜的典型牌号是HP59－1，主要用于制造各种结构零件，如销、螺钉、螺母、衬套、热圈等。

2.青铜

青铜原指铜锡合金，又称为锡青铜。但目前已将含铝、硅、铍、锰等的铜合金都包括在青铜内，统称为无锡青铜。

(1)锡青铜。以锡为主加元素的铜合金称锡青铜。按生产方法，锡青铜分为压力加工锡青铜和铸造锡青铜两类。

压力加工锡青铜含锡量wSn一般小于10%，适宜于冷热压力加工。这类合金经形变强化后，强度、硬度提高，但塑性有所下降。其典型牌号是ZCuSn5Pb5Zn5，主要用于仪表上耐磨、耐蚀零件，弹性零件及滑动轴承、轴套等。

铸造锡青铜wSn为10%～14%，在这个成分范围内的合金，结晶凝固后体积收缩很小(<1%)，有利于获得尺寸接近铸型的铸件。但由于其结晶温度范围宽，合金流动性差，易形成疏松，铸件致密性差，再加上结晶时偏析严重而强度降低。故锡青铜只宜于用来生产强度和密封性要求不高，但形状复杂的铸件。其典型牌号是ZCuSn10Zn2，主要用于制造阀、泵壳、齿轮、蜗轮等零件。

(2)无锡青铜。无锡青铜是指不含锡的青铜，常用的有铝青铜、铍青铜、铅青铜、锰青铜、硅青铜等。

铝青铜是无锡青铜中用途最广泛的一种，其强度高、耐磨性好，且具有受冲击时不产生火花的特性。铸造时，由于流动性好，可获得致密的铸件。铝青铜的典型牌号是ZCuAl9Mn2，常用来制造齿轮、摩擦片、蜗轮等要求高强度、高耐磨性的零件。