黄铜即二元铜锌合金,又称普通黄铜,按组织可分为单黄铜和两相黄铜。单黄铜也称α黄铜,cu含量在62.4%-100%(wt)之间。两相黄铜即(α β)黄铜,cu含量在56.6%-62.4%(wt)之间,zn在cu中的固溶度随温度降低而增大。除含铝黄铜外,黄铜一般无热处理强化效果。故常采用退火来改善其冷加工(冲压、拉深、机加工)性能。黄铜半成品退火后的力学性能及冷变形性能主要取决于晶粒尺寸,一般规律是晶粒小,高。另外,冷变形量大,硬度高(冷作硬化);退火温度低,硬度高。
冷变形后退火,同一温度下,时间长则硬度低;相同时间下,温度高则硬度低。
含锌量低的黄铜,冷作硬化作用小,需要细化其晶粒来获得较高的硬度。
含zn大于20%(wt)的黄铜,冷变形后存在残余应力,在潮湿大气(尤其是含有氨、铵盐的大气)、汞和汞盐溶剂中,极易产生应力腐蚀导致开裂,必须进行去退火。
黄铜冷加工过程中的中间退火温度(℃)一般随有效尺寸(mm)的减小需适当降低,分列于下:
h96 :
560-600(>5mm) 540-580(1-5mm)
500-540(0.5-1mm) 450-500(<0.5mm)
h90:
650-700(>5mm) 620-680(1-5mm)
560-620(0.5-1mm) 450-560(<0.5mm)
h80:
650-700(>5mm) 580-650(1-5mm)
540-600(0.5-1mm)、500-560(<0.5mm)
h68:
580-650(>5mm) 540-600(1-5mm)
500-560(0.5-1mm) 440-500(<0.5)
h62、h59:
650-700(>5mm) 600-660(1-5mm
520-600(0.5-1mm) 460-530(<0.5mm)
hfe59-1-1:
600-650(>5mm) 520-620(1-5mm)
450-550(0.5-1mm) 420-480(<0.5mm)
hsn70-1:
600-750(>5mm) 560-620(1-5mm)
520-580(0.5-1mm) 450-500(<0.5mm)
hsn62-1:
600-650(>5mm) 550-630(1-5mm)
520-580(0.5-1mm) 500-550(<0.5mm)
hsn63-3:
600-650(>5mm) 540-620(1-5mm)
520-600(0.5-1mm) 480-540(<0.5mm)
hsn59-1:
600-650(>5mm) 580-630(1-5mm)
550-600(0.5-1mm) 480-550(<0.5mm)
、棒材随其退火前的相对“硬、拉制半硬、软”三种状态,退火温度(℃)需要逐渐加高,分列于下:
管材:
h96 软550-600
h80 软480-550
h68、h62 硬340-380 拉制半硬400-450
hpb59-1、hsn70-1 拉制半硬420-450
h60圆形矩形导波管 硬200-250
棒材:
h96 软550-620
h90、h80、h70 250-300 软650-720
h68 拉制半硬350-400 软500-550
h62、hsn62-1 拉制半硬400-450
h59-1、hfe59-1-1 拉制半硬350-400
hmn58-2 拉制半硬320-370
黄铜线材再结晶退火,需要随退火前的相对“硬、半硬、软”的三种状态而逐渐提高退火温度(℃),线径不同也需要相应调整,分列于下:
h96、h90、h80:
线径0.3-0.6 软390-410
线径0.3-6.0 硬160-180 软390-410
h68:
线径0.3-6.0 硬160-180 350-370 软460-480
h62:
线径0.3-1.0 硬160-180 半硬160-180 软390-410
线径1.1-4.9 硬160-180 半硬240-260 软390-410
线径5.0-6.0 硬160-180 半硬260-280 软390-410
hpb59-1:
线径0.3-6.0 硬160-250 半硬330-350 软390-430
al、ni、fe、sn、si、mn、pb等主要元素融入α相和β相时,能使α和β相的相对量发生变化。含al量大于3%(wt)的黄铜可以进行时效强化。
例如,hal59-3.2的热处理强化工艺是800℃固溶,350-450℃时效。
黄铜的标准晶粒度,是用平均晶粒尺寸(mm)表示的(详见ys/t 347-2004《铜及铜合金 平均晶粒度测定方法》)。不同的标准晶粒度,适应不同的加工工艺方法:
标准晶粒度0.015mm,实用于轻度变形件,如落料、弯曲。
标准晶粒度0.025mm,适用于轻冲压件,如压印等凸凹加工。
标准晶粒度0.035mm,适用于冲压后要求高光滑度零件。
标准晶粒度0.050mm,适用于深冲件,如拉深、折弯零件。
标准晶粒度0.070mm,适用于厚件冲压零件。
黄铜的力学性能及用途分列于下:
普通黄铜:
1,h96,退火,抗拉强度240mpa,延伸率52%,用于导波管、冷凝管、散热片、导电零件。
2,h90,退火,抗拉强度260mpa,延伸率44%,用于水箱供排水管、电阻帽、奖 章、供奉塑像等。
3,h80,退火,310mpa,延伸率52%,用于铜网、薄壁管、波纹管、房屋建筑用品等。
4,h68,退火,抗拉强度330mpa,延伸率56%,用于各种复杂的冷冲件、散热器外壳、导波管、波纹管等,是用途最广的黄铜合金。
5,h62,退火,抗拉强度360mpa,延伸率49%,用于各种销钉、螺母、铆钉、垫圈、导波管、夹线板、环形件及散热器零件,制糖工业、船舶工业、造纸工业用 零件等。
锡黄铜:
1,hsn70-1,退火(冷变形50%),抗拉强度350mpa----延伸率60%;抗拉强度 700mpa----延伸率4%,用于海轮冷凝器管。
2,hsn62-1,退火,(冷变形50%),抗拉强度400mpa----延伸率40%;抗拉强度700mpa----延伸率4%,用于船舶零件。
3,hsn60-1,退火,(冷变形50%),抗拉强度380mpa----延伸率40%;抗拉强度560mpa----延伸率10%,用于船舶焊接件、焊条。
铅黄铜:
1,hpb74-3,退火(冷变形50%),抗拉强度350mpa----延伸率50%;抗拉强度550mpa----延伸率5%,用于汽车、农机上要求切削性能好的零件。
2,hpb64-2,退火(冷变形50%)抗拉强度350mpa----延伸率55%;抗拉强度600mpa----延伸率5%,用于钟表、汽车行业要求切削性能好的零件。
3,hpb63-3,退火(冷变形50%),抗拉强度350mpa----延伸率55%;抗拉强度600pma----延伸率5%,用于要求切削性能极好的钟表零件。
4,hpb60-1,退火(冷变形50%),抗拉强度370mpa----延伸率45%;抗拉强度670mpa----延伸率4%,用于热冲击和切削性能好的加工件。
铝黄铜:
1,hal85-0.5,退火,抗拉强度350mpa,延伸率60%,用于海船冷凝管。
2,hal77-2,退火(冷变形50%),抗拉强度400mpa----延伸率55%;抗拉强度650mpa----延伸率12%,用于海船冷凝管。
3,hal60-1-1,退火(冷变形50%),抗拉强度450mpa----延伸率45%;抗拉强度750mpa-延伸率8%,用于在海水中工作的高强度零件。
4,hal59-3-2,退火(冷变形50%),抗拉强度380mpa----延伸率50%;抗拉强度650mpa----延伸率15%,用于常温下工作的高强度零件。
锰黄铜:
1,hmn58-2,退火(冷变形50%),抗拉强度400mpa----延伸率40%;抗拉强度700mpa----延伸率10%,用于船舶及弱电工业用零件。
2,hmn57-3-1,退火(冷变形50%),抗拉强度550mpa----延伸率25%;抗拉强度700mpa----延伸率3%,用于耐蚀零件。
铁黄铜:
1,hfe59-1-1,退火(冷变形50%),抗拉强度450mpa----延伸率50%;700mpa----延伸率7%,用于摩擦和海水腐蚀条件下的零件及垫圈。
2,hfe58-1-1,退火,抗拉强度450mpa,延伸率10%,用于热压和要求切削要求高的机加工零件。
镍黄铜:
1,hni65-5,退火,抗拉强度380mpa,延伸率65%,用于压力计管、冷凝管等,
硅黄铜:
1,hsi80-3,退火,抗拉强度500mpa,延伸率40%,用于蒸汽管、水管配件,可代踢耐磨锡青铜。
2,hsi65-1.5-3,退火,抗拉强度300mpa,延伸率20%,用于整齐管、水管配件,可代替耐磨锡青铜。