合金元素對特殊黃銅的影響

特殊黃銅的定義：為了改善普通黃CNC搪床加工銅的耐蝕性、強度、硬度和切削性，在銅-鋅合金中加入錫、鋁、錳、鐵、鎳、硅、鉛等元素構成三元、四元甚至五元合金，即為特殊黃銅，又稱多元黃銅。第三組元為鉛的，稱為鉛黃銅，同樣，還有錫黃銅、鐵黃銅、錳黃銅等。合金元素對特殊黃銅的影響有哪些呢?下面分別敘述特殊黃銅中除鋅以外的合金元素的影響。

1、鉛鉛是鉛黃銅中的重要合金元素，鉛極少固溶於銅-鋅 合金中。鉛在合金中以獨立相存在。游離的鉛質點既有潤滑作用，又使切屑呈崩碎狀，可高速切削，獲得光潔表面，改善黃銅的切削性能。但是當黃銅的含鉛量超過 3%時，不再顯著改善黃銅的切削性能，而是將降台中CNC加工低黃銅的強度、硬度和伸長率，故切削用黃銅的最高含鉛量在3%左右。鉛黃銅具有高的耐磨性。兩相(α+β)鉛黃銅可熱軋、熱擠(熱態加工)，而單相α鉛黃銅通常只用冷軋或熱擠。

2、錫錫是錫黃銅中的重要合金元素。當銅中的鋅含量由零增加到約38%時，錫在α相中的溶解度約由15%下降到0。7%。在鋅飽和的α固溶體中，錫的溶解度很小，但當含鋅量增加到出現β相時，錫的溶解度又增加。少量錫溶於α及(α+β)黃銅，提高CNC銑床加工合金強度和硬度。常用的錫黃銅含1%Sn，含錫過多，會降低合金塑性。錫的重要作用是抑制脫鋅，提高黃銅的耐蝕性。錫黃銅在淡水和海水中均耐腐蝕，稱“海軍黃銅”。

3、鐵鐵是鐵黃銅中的重要合金元素。鐵極少固溶於黃銅。超過其溶解度即為富鐵相析出，作為“人工晶核”細化黃銅鑄錠組織，並阻止黃體再結晶晶粒長大，從而顯著提高黃銅的力學性能和工藝性能高。鐵與錳、錫、鋁、鎳等配合使用，可使黃銅具有高的強度和在大氣、海水中的耐蝕性。鐵與硅同時存在黃銅中可形成高硬度的硅化鐵質點，使黃銅的切削性能變壞。鐵在黃銅中的含量一般低於1。5%。含鐵高，富鐵相增加，甚至產生富鐵偏析，會降低合金的耐蝕性，並影響電鍍層表面質量。

4、鎳鎳是鎳黃銅中的重要合金元素。鎳的“鋅當量系數”是負值，可擴大黃銅的α相區。在高鋅黃銅中加鎳，可獲得具有少量β相的高強度合金。鎳可提高合金韌性和耐蝕性(抗脫鋅及抗應力腐蝕破裂的能力增強)，鎳黃銅可以承受冷、熱塑性加工。在黃銅中同時加入一定數量和一定比值的鎳和鋁，可使該合金產生回火硬化現像。

5、鋁鋁是鋁黃銅中的重要合金元素。鋁顯著縮小黃銅的α區。鋁含量增高時，將出現γ相，雖可提高合金硬度，但劇烈降低合金的塑性。鋁的鋅當量系數高，形成β相的趨勢大，強化效果高。在鋁黃銅表面鋁的離子化傾向比鋅大，優先於腐蝕性氣體或溶液台中機械加工中氧結合，形成堅硬致密的氧化膜，提高對氣體、溶液，特別是高速海水的耐蝕性。所以，鋁黃銅的特點是具有很高的強度和耐蝕性。

6、錳錳是錳黃銅中的重要合金元素。錳大量固溶於銅。錳 縮小黃銅α區的作用極小，對黃銅組織影響不大。錳起固溶強化作用，可提高黃銅的強度、硬度。錳黃銅能較好地承受熱、冷態塑性加工，能顯著升高黃銅在海水、 氯化物和過熱蒸汽中的耐蝕性。高錳黃銅可以采用淬火與時效龍門加工來提高強度和硬度。

7、硅硅是硅黃銅中的重要合金元素。硅的鋅當量系數很高，急劇縮小α區，當硅含量升高時，出現密集六方晶格的新相κ，此相在高溫下有足夠的塑性，在545℃左右分解成(α+γ)共析體。含鋅低於20%，硅為3%的黃銅具有高的力學性能，其鑄態合金在室溫下的塑性也很高。黃銅含硅、鋅的量增加時，則塑性距離下降，不能塑性加工。常用塑性加工的HSi80-3硅黃銅，在室溫下具有α+γ(Cu5Si)的組織。當鋅含量增高，硅含量降低時，硅黃銅出現(α+β)組織。硅能提高黃銅在海水中的耐蝕性能。硅黃銅在大氣和海水中均有較高的耐蝕性，並比一般黃銅抗應力腐蝕破裂的能力高。它還要高的力學性能、鑄造性能、耐寒、可焊，能很好地塑性加工。



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