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发布时间：2013-07-05
C4640无磁海军铜板 C4641
特殊黄铜 为了提高黄铜的耐蚀性、强度、硬度和切削性等，在铜-锌合金中加入少量（一般为 1%～2%，少数 达 3%～4%，极个别的达 5%～6%）锡、铝、锰、铁、硅、镍、铅等元素，构成三元、四元、甚至五元 合金，即为复杂黄铜，亦称特殊黄铜。
（1）锌当量系数 复杂黄铜的组织，可根据黄铜中加入元素的“锌当量系数”来推算。因为在铜锌合 金中加入少量其他合金元素，通常只是使 Cu-Zn 状态图中的 α/（α+β）相区向左或向右移动。所以特殊 黄铜的组织，通常相当于普通黄铜中增加或减少了锌含量的组织。例如，在 Cu-Zn 合金中加入 1%硅后 的组织，即相当于在 Cu-Zn 合金中增加 10%锌的合金组织。所以硅的“锌当量”为 10。硅的“锌当量系数” 最大，使 Cu-Zn 系中的 α/（α+β）相界显著移向铜侧，即强烈缩小 α 相区。镍的“锌当量系数”为负值， 即扩大 α 相区。
（2）特殊黄铜的性能 特殊黄铜中的 α 相及 β 相是多元复杂固溶体，其强化效果较大，而普通黄铜 中的 α 及 β 相是简单的 Cu-Zn 固溶体，其强化效果较低。虽然锌当量相当，多元固溶体与简单二元固溶 体的性质是不一样的。所以，少量多元强化是提高合金性能的一种途径。
（3）几种常用的特殊变形黄铜的组织和压力加工性能 铅黄铜：铅实际不溶于黄铜内，呈游离质点状态分布在晶界上。铅黄铜按其组织有 α 和（α+β）两 种。α 铅黄铜由于铅的有害作用较大，高温塑性很低，故只能进行冷变形或热挤压。 （α+β）铅黄铜在高 温下具有较好的塑性，可进行锻造。 锡黄铜：黄铜中加入锡，可明显提高合金的耐热性，特别是提高抗海水腐蚀的能力，故锡黄铜有“海 军黄铜”之称。 锡能溶入铜基固溶体中， 起固溶强化作用。 但是随着含锡量的增加， 合金中会出现脆性的 r 相 （CuZnSn 化合物） ，不利于合金的塑性变形，故锡黄铜的含锡量一般在 0.5%～1.5%范围内。 常用的锡黄铜有 HSn70-1，HSn62-1，HSn60-1 等。前者是 α 合金，具有较高的塑性，可进行冷、热 压力加工。后两种牌号的合金具有（α+β）两相组织，并常出现少量的 r 相，室温塑性不高，只能在热态 下变形。 锰黄铜：锰在固态黄铜中有较大的溶解度。黄铜中加入 1%～4%的锰，可显著提高合金的强度和耐 蚀性，而不降低其塑性。 锰黄铜具有（α+β）组织，常用的有 HMn58-2，冷、热态下的压力加工性能相当好。 铁黄铜：铁黄铜中，铁以富铁相的微粒析出，作为晶核而细化晶粒，并能阻止再结晶晶粒长大，从 而提高合金的机械性能和工艺性能。铁黄铜中的铁含量通常在 1.5%以下，其组织为（α+β） ，具有高的强 度和韧性，高温下塑性很好，冷态下也可变形。常用的牌号为 Hfe59-1-1。 镍黄铜：镍与铜能形成连续固溶体，显著扩大 α 相区。黄铜中加入镍可显著提高黄铜在大气和海水 中的耐蚀性。镍还能提高黄铜的再结晶温度，促使形成更细的晶粒。 HNi65-5 镍黄铜具有单相的 α 组织，室温下具有很好的塑性，也可在热态下变形，但是对杂质铅的 含量必须严格控制，否制会严重恶化合金的热加工性能。
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