黃銅是銅與鋅的合金。zui簡單的黃銅是銅——鋅二元合金,稱為簡單黃銅或普通黃銅。改變黃銅中鋅的含量可以得到不同機械性能的黃銅。黃銅中鋅的含量越高,其強度也較高,塑性稍低。工業(yè)中采用的黃銅含鋅量不超過45%,含鋅量再高將會產(chǎn)生脆性,使合金性能變壞。為了改善黃銅的某種性能,在一元黃銅的基礎上加入其它合金元素的黃銅稱為特殊黃銅。
常用的合金元素有硅、鋁、錫、鉛、錳、鐵與鎳等。在黃銅中加鋁能提高黃銅的屈服強度和抗腐蝕性,稍降低塑性。含鋁小于4%的黃銅具有良好的加工、鑄造等綜合性能。在黃銅中加1%的錫能顯著改善黃銅的抗海水和海洋大氣腐蝕的能力,因此稱為“*黃銅”。錫還能改善黃銅的切削加工性能。黃銅加鉛的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性,鉛對黃銅的強度影響不大。錳黃銅具有良好的機械性能、熱穩(wěn)定性和抗蝕性;在錳黃銅中加鋁,還可以改善它的性能,得到表面光潔的鑄件。黃銅可分為鑄造和壓力加工兩類產(chǎn)品。
黃銅棒制造的原則
?。?)所有元素都無一例外地降低銅棒的電導率和熱導率,凡元素固溶于銅棒中,造成銅棒的晶格畸變,使自由電子定向流動時產(chǎn)生波散射,使電阻率增加,相反在銅棒中沒有固溶度或很少固溶的元素,對銅棒的導電和導熱影響很少,特別應注意的是有些元素在銅棒中固溶度隨著溫度降低而激烈地降低,以單質(zhì)和金屬化合物析出,既可固溶和彌散強化銅棒合金,又對電導率降低不多,這對研究高強高導合金來說,是重要的合金化原則,這里應特別指出的是鐵、硅、錯、鉻四元素與銅棒組成的合金是極為重要的高強高導合金;由于合金元素對銅棒性能影響是疊加的,其中CoCr —Zr 系合金是*的高強高導合金;
(2)銅基耐蝕合金的組織都應該是單相,避免在合金中出現(xiàn)第二相引起電化學腐蝕。為此加人的合金元素在銅棒中都應該有很大的固溶度,甚至是無限互溶的元素,在工程應用的單相黃銅棒、青銅棒、白銅棒都具有優(yōu)良的耐蝕性能,是重要的熱交換材料。
(3)銅基耐磨合金組織中均存在軟相和硬相,因此在合金化時必須確保所加人的元素除固溶于銅棒之外,還應該有硬相析出,銅棒合金中典型的硬相有Ni3Si 、FeALSi 化合物等。近年來開發(fā)的汽車同步器齒輪合金中a 相為軟相,負相為硬相,a 相不宜大于10 %。