黃銅是由銅和鋅所組成的合金,由銅、鋅組成的黃銅就叫作普通黃銅,如果是由二種以上的元素組成的多種合金就稱為特殊黃銅。黃銅有較強(qiáng)的耐磨性能,黃銅常被用于制造閥門、水管、空調(diào)內(nèi)外機(jī)連接管和散熱器等。
我國早用黃銅鑄錢開始于明嘉靖年間。
“黃銅”一詞早見于西漢東方朔所撰的《申異經(jīng)·中荒經(jīng)》:“西北有宮,黃銅為墻,題日地皇之宮?!?br />
這種“黃銅”指的是何種銅合金,待考?!缎绿茣な池浿尽酚钟小嚆~”、“黃銅”的稱謂,分別指礦石顏色和冶煉產(chǎn)品,坑有殊名,山多眾樸”,指的是火法煉制的純銅。
氧化鋅在950℃一1000℃的高溫下才能較快地被還原成金屬鋅,而液態(tài)鋅在906℃時(shí)已經(jīng)沸騰,所以還原得到的金屬鋅以蒸氣狀存在。在冷卻時(shí)反應(yīng)逆轉(zhuǎn),蒸氣鋅為爐中的二氧化碳再氧化成氧化鋅,因此要得到金屬鋅有特殊的冷凝裝置。這是金屬鋅的使用比銅、鉛、錫、鐵的使用晚得多的原因,也是黃銅鑄幣出現(xiàn)較晚的原因之一。
普通黃銅是銅鋅二元合金,其含鋅量變化范圍較大,因此其室溫組織也有很大不同。黃銅的室溫組織有三種:含鋅量在35%以下的黃銅,室溫下的顯微組織由單相的α固溶體組成,稱為α黃銅;含鋅量在36%~46%范圍內(nèi)的黃銅,室溫下的顯微組織由(α+β)兩相組成,稱為(α+β)黃銅(兩相黃銅);含鋅量超過46%~50%的黃銅,室溫下的顯微組織僅由β相組成,稱為β黃銅。
壓力加工性能
α單相黃銅(從H96至H65)具有良好的塑性,能承受冷熱加工,但α單相黃銅在鍛造等熱加工時(shí)易出現(xiàn)中溫脆性,其具體溫度范圍隨含Zn量不同而有所變化,一般在200~700℃之間。因此,熱加工時(shí)溫度應(yīng)700℃。單相α黃銅中溫脆性區(qū)產(chǎn)生的原因主要是在Cu-Zn合金系α相區(qū)內(nèi)存在著Cu3Zn和Cu9Zn兩個(gè)有序化合物,在中低溫加熱時(shí)發(fā)生有序轉(zhuǎn)變,使合金變脆;另外,合金中存在微量的鉛、鉍有害雜質(zhì)與銅形成低熔點(diǎn)共晶薄膜分布在晶界上,熱加工時(shí)產(chǎn)生晶間破裂。實(shí)踐表明,加入微量的鈰可以有效地消除中溫脆性。
兩相黃銅(從H63至H59),合金組織中除了具有塑性良好的α相外,還出現(xiàn)了由電子化合物CuZn為基的β固溶體。β相在高溫下具有很高的塑性,而低溫下的β′相(有序固溶體)性質(zhì)硬脆。故(α+β)黃銅應(yīng)在熱態(tài)下進(jìn)行鍛造。含鋅量大于46%~50%的β黃銅因性能硬脆,不能進(jìn)行壓力加工。
根據(jù)銅的密度和鋅的密度計(jì)算可以得出黃銅中所含銅的比例。
普通黃銅
它是由銅和鋅組成的合金。
當(dāng)含鋅量小于 35% 時(shí),鋅能溶于銅內(nèi)形成單相 a ,稱單相黃銅 ,塑性好,適于冷熱加壓加工。
當(dāng)含鋅量為36%~46%時(shí),有 a 單相還有以銅鋅為基的β固溶體,稱雙相黃銅, β相使黃銅塑性減小而抗拉強(qiáng)度上升,只適于熱壓力加工。
若繼續(xù)增加鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ,則抗拉強(qiáng)度下降,無使用價(jià)值。
代號(hào)用“ H +數(shù)字”表示, H 表示黃銅,數(shù)字表示銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
如 H68 表示含銅量為 68% ,含鋅量為 32% 的黃銅,鑄造黃銅則在代號(hào)前加“ Z ”字,如 ZH62。
如 Zcuzn38 表示含鋅量為 38% ,余量為銅的鑄造黃銅。
H90 、H80屬于單相黃銅,金黃色,故有金色共稱之,稱為鍍層,裝飾品,獎(jiǎng)?wù)碌取?br />
H68、 H59 屬于雙相黃銅,廣泛用于電器上的結(jié)構(gòu)件,如螺栓,螺母,墊圈、彈簧等。
一般情況下,冷變形加工用單相黃銅 熱變形加工用雙相黃銅。