黄铜分类


黄铜材料如果是由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜，如由铅、锡、锰、镍、铁、硅组成的铜合金。黄铜有较强的耐磨性能。特殊黄铜又叫特种黄铜，它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削加工的机械性能也较突出。由黄铜所拉成的无缝铜管，质软、耐磨性能强。黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管，制造板料、条材、棒材、管材，铸造零件等。含铜在62%～68%，塑性强，制造耐压设备等。黄铜棒根据黄铜中所含合金元素种类的不同，黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜两种，压力加工用的黄铜称为变形黄铜。


黄铜棒制造原则


（1）所有元素都无一例外地降低铜棒的电导率和热导率，凡元素固溶于铜棒中，造成铜棒的晶格畸变，使自由电子定向流动时产生波散射，使电阻率增加，相反在铜棒中没有固溶度或很少固溶的元素，对铜棒的导电和导热影响很少，特别应注意的是有些元素在铜棒中固溶度随着温度降低而激烈地降低，以单质和金属化合物析出，既可固溶和弥散强化铜棒合金，又对电导率降低不多，这对研究高强高导合金来说，是重要的合金化原则，这里应特别指出的是铁、硅、错、铬四元素与铜棒组成的合金是极为重要的高强高导合金；由于合金元素对铜棒性能影响是叠加的，其中CoCr —Zr 系合金是著名的高强高导合金；
（2）铜基耐蚀合金的组织都应该是单相，避免在合金中出现第二相引起电化学腐蚀。为此加人的合金元素在铜棒中都应该有很大的固溶度，甚至是无限互溶的元素，在工程应用的单相黄铜棒、青铜棒、白铜棒都具有优良的耐蚀性能，是重要的热交换材料。
（3）铜基耐磨合金组织中均存在软相和硬相，因此在合金化时必须确保所加人的元素除固溶于铜棒之外，还应该有硬相析出，铜棒合金中典型的硬相有Ni3Si 、FeALSi 化合物等。近年来开发的汽车同步器齿轮合金中a 相为软相，负相为硬相，a 相不宜大于10 %。
（4）固态有多晶转变的铜棒合金具有阻尼性能，如Cu 一Mn 系合金，固态下有热弹性马氏体转变过程的合金具有记忆性能，如Cu 一Zn 一Al 、Cu 一Al 一Mn 系合金。
（5）铜棒的颜色可以通过加人合金元素的办法来改变，比如加人锌、铝、锡、镍等元素，随着含量的变化，颜色也发生红一青一黄一白的变化，合理地控制含量会获得仿金材料和仿银合金。
（6）铜棒及合金的合金化所选择的元素应该是常用、廉价和无污染的，所加元素应该本着多元少量的原则，合金原料能够综合利用，合金应具有优良的工艺性能，适于加工成各种成品和半成品。


无铅易切削黄铜棒


铋、碲、硫等元素对其他铜合金极为有害，出产中必需严格控制，防止原料、旧料、炉衬材料、辅助工具等的混用。因其具有较高的导电机能，并能防止开关粘结，进步其工作期限，确保运转安全。 Bi对铜的热导率与电导率的影响不大，真空开关触头铜可含0. 7%~1.0% Bi。一般在淬火和加工状态下应用，不需回火，以免Cu2 Te沿晶界沉淀，使材料变脆。 。含0. 06%~0.7% Te的铜在产业中获得了实际应用。 Bi、Te等这些合金元素在铜中存在的特点、形式和铅相似，基本不溶于铜，以游离质点存在于晶界上，经后序加工弥散分布于铜基体，起润滑和减摩作用，使合金切屑易碎、易排，保证制品表面光洁。在某些特殊用途上，如要求高导电性的电触头等采用高铜合金系列。从加工机能方面来讲，此类合金的加工机能均不是很好，尤其是对高铜合金，其成分的控制及加工机能不易保证，而在无铅易切削黄铜棒中，锌的加入在一定程度上增大了其溶解度，并使其成分不乱性和加工机能得到改善。微量(0. 003 010)硒和碲（0.00050/0一0.003%）明显降低铜棒的可焊机能。 无铅易切削黄铜棒是易切削铅黄铜棒的替换产品，因为铅对人体危害较大，无铅易切削黄铜棒是以无毒害第三合金元素来替换铅，目前已研制出的无铅黄铜棒合金体系有：Cu-Zn-Bi、Cu-Zn-Te、Cu-Zn-Bi-Te，同时在Cu-Bi、Cu-Te、Cu-C以及Cu-S等高铜合金体系上也有一定研究，但因为产品的可加工性、易切削性以及性价比等因素影响，目前有一定实际应用的主要为Cu-Zn-Bi无铅易切削黄铜棒。 碲在固态铜中的溶解度很小，以Cu2 Te弥散质点存在，对铜的电导率及热导率的影响很小，但能明显改善铜的切削机能。铋在270℃与铜形成共晶体，其中铋呈薄膜分布于铜晶界，严峻降低铜的加工机能。铋在铜中的溶解度很小，800℃时也只有0. 01%。