黄铜的成分、性能和用途

铜锌合金或以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。黄铜具有良好的塑性和耐蚀性，良好的变形加工性能和铸造性能，在工业中有很强的应用价值。按化学成分的不同，黄铜可分为普通黄铜和特殊黄铜两类。表19-5是常用黄铜的牌号、成分、性能和用途。

表19-5 常用黄铜的牌号、成分、性能和用途

（续）

注：T—退火状态；L—冷变形状态；S—砂型铸造；J—金属型铸造。

1.普通黄铜

图19-4是Cu-Zn合金相图。普通黄铜是铜锌二元合金，α相是锌溶于铜中的固溶体，其溶解度随温度的下降而增大，α相具有面心立方晶格，塑性好，适用于进行冷、热加工，并有优良的铸造、焊接和镀锡能力。β′相是以电子化合物CuZn为基的有序固溶体，具有体心立方晶格，性能硬而脆。

图19-4 Cu-Zn合金相图

黄铜的锌含量对其力学性能有很大的影响。当w（Zn）=30%～32%时，随着锌含量的增加，强度和伸长率都升高，当w（Zn）>32%后，因组织中出现β′相，塑性开始下降，而强度在w（Zn）=45%附近达到最大值；含Zn量更高时，黄铜的组织全部为β′相，强度与塑性急剧下降。

普通黄铜分为单相黄铜和双相黄铜两种类型，从变形特征来看，单相黄铜适宜于冷加工，而双相黄铜只能进行热加工。常用的单相黄铜牌号有H80、H70、H68等，“H”为黄铜的汉语拼音字首，数字表示平均铜含量。它们的组织为α相，塑性很好，可进行冷、热压力加工，适用于制作冷轧板材、冷拉线材、管材及形状复杂的深冲零件；而常用双相黄铜的牌号有H62、H59等，退火状态组织为α+β′。由于室温β′相很脆，冷变形性能差，而高温β相塑性好，因此，它们可以进行热加工变形。通常双相黄铜热轧成棒材、板材，再经机加工制造各种零件。(www.xing528.com)

2.特殊黄铜

为了获得更高的强度、耐蚀性和良好的铸造性能，在铜锌合金中加入铝、铁、硅、锰、镍等元素，形成各种特殊黄铜。

特殊黄铜的编号方法是：“H+主加元素符号+铜含量+主加元素含量”。特殊黄铜可分为压力加工黄铜（以黄铜加工产品供应）和铸造黄铜两类，其中铸造黄铜在编号前加“Z”。例如：HPb60-1表示平均成分为60%Cu，1%Pb，余为Zn的铅黄铜；ZCuZn31Al2表示平均成分为31%Zn，2%Al，余为Cu的铝黄铜。

锡黄铜：锡可显著提高黄铜在海洋大气和海水中的耐蚀性，也可使黄铜的强度有所提高。压力加工锡黄铜广泛应用于制造海船零件。

铅黄铜：铅能改善切削加工性能，并能提高耐磨性。铅对黄铜的强度影响不大，略为降低塑性。压力加工铅黄铜主要用于要求有良好切削加工性能及耐磨性的零件（如钟表零件）。铅黄铜中加入适量的镍、锰、铁后，可得到高强度、高耐蚀性的特殊黄铜，常用于制作大型蜗杆、海船用螺旋桨等需要高强度、高耐蚀性的重要零件。铸造铅黄铜可以制作轴瓦和衬套。

铝黄铜：铝能提高黄铜的强度和硬度，但使塑性降低。铝能使黄铜表面形成保护性的氧化膜，因而改善黄铜在大气中的耐蚀性。铝黄铜可制作海船零件及其他机器的耐蚀零件。

硅黄铜：硅能显著提高黄铜的力学性能、耐磨性和耐蚀性。硅黄铜具有良好的铸造性能，并能进行焊接和切削加工。主要用于制造船舶及化工机械零件。

锰黄铜：锰能提高黄铜的强度，不降低塑性，也能提高在海水中及过热蒸汽中的耐蚀性。锰黄铜常用于制造海船零件及轴承等耐磨部件。

铁黄铜：黄铜中加入铁，同时加入少量的锰，可起到提高黄铜再结晶温度和细化晶粒的作用，使力学性能提高，同时使黄铜具有高的韧性、耐磨性及在大气和海水中优良的耐蚀性，因而，铁黄铜可以用于制造受摩擦及受海水腐蚀的零件。

镍黄铜：镍可提高黄铜的再结晶温度和细化其晶粒，提高力学性能和耐蚀性，降低应力腐蚀开裂倾向，镍黄铜的热加工性能良好，在造船工业、电机制造工业中广泛应用。