屬性
- 合金類型:二元
- 內容:銅和鋅
- 密度:8.3-8.7克/厘米3
- 熔點:1652-1724°F(900-940°C)
- 莫氏硬度:3-4
特點
不同黃銅的確切性能取決於黃銅合金的組成,特別是銅鋅比。
然而,一般來說,所有的黃銅都因其機械加工性或金屬可以在保持高強度的同時形成所需形狀和形狀的容易程度而受到重視。
雖然鋅含量高和低的黃銅之間存在差異,但所有黃銅都被認為具有可塑性和延展性 (低鋅黃銅更多)。 由於其熔點低,黃銅也可以相對容易地澆鑄。 但是,對於鑄造應用,通常優選高鋅含量。
具有較低鋅含量的印刷品可以很容易地冷加工,焊接和釬焊。 高銅含量還可使金屬在其表面形成保護性氧化層(銅鏽),防止進一步腐蝕,這是將金屬暴露於潮濕和風化的應用中的寶貴屬性。
該金屬具有良好的導熱性和導電性 (導電率可達純銅的23%〜44%),具有耐磨,耐火花的特點。
像銅一樣,其抑菌性能已經導致其用於浴室固定裝置和醫療保健設施。
黃銅被認為是低摩擦和非磁性合金,而其聲學特性已經導致其在許多“銅管樂隊”樂器中的使用。 藝術家和建築師重視金屬的美學屬性,因為它可以從深紅色到金黃色的各種顏色生產。
歷史
銅鋅合金早在公元前5世紀在中國生產,並在公元前2世紀和3世紀廣泛用於中亞。 然而,這些裝飾金屬片最好稱為“天然合金”,因為沒有證據表明他們的生產者有意識地合金化銅和鋅。 相反,這些合金很可能是由含鋅豐富的銅礦石熔煉而成,生成粗黃銅樣金屬。
希臘文和羅馬文獻指出,在公元前1世紀左右, 使用銅和富含氧化鋅的礦石(稱為爐甘石)故意生產類似於現代黃銅的合金。 使用滲碳工藝生產卡拉明黃銅,其中銅在含有磨石灰石(或爐甘石)礦石的坩堝中熔化。
在高溫下,存在於這種礦石中的鋅變成蒸汽並滲透銅,從而產生具有17-30%鋅含量的相對純淨的黃銅。 這種黃銅生產方法被使用了近2000年,直到19世紀初。 在羅馬人發現如何生產黃銅之後不久,該合金就被用於現代土耳其地區的造幣。 這很快蔓延整個羅馬帝國。
類型
“黃銅”是一個泛指的術語,指的是廣泛的銅鋅合金。
實際上,EN(歐洲標準)標準規定了60多種不同類型的黃銅。 取決於特定應用所需的性能,這些合金可以具有寬範圍的不同組成。
生產
黃銅通常由廢銅和鋅錠生產。 廢銅是根據其雜質選擇的,因為需要某些附加元素才能生產出所需的黃銅級別。
由於鋅在1665°F(907°C)開始沸騰並蒸發,低於1981°F(1083°C)的銅熔點,所以銅必須先熔化。 一旦熔化,就以適合所生產黃銅等級的比例添加鋅。 儘管仍然有一些鋅損失汽化。
此時,將任何其他金屬(如鉛 ,鋁,矽或砷)添加到混合物中以生成所需的合金。
一旦熔融合金準備好了,它就會倒入模具中,凝固成大塊的板坯或坯料。 鋼坯 - 通常是α-β黃銅 - 可以通過熱擠壓直接加工成線材,管材和管材,這包括將熱金屬通過模具或熱鍛造。
如果不是擠壓或鍛造,則鋼坯再加熱並通過鋼輥(一種稱為熱軋的過程)進料。 結果是厚度小於半英寸(<13mm)的板坯。 冷卻後,黃銅然後通過銑削機或黃銅機,從金屬上切下薄層,以去除表面鑄造缺陷和氧化物。
在氣體氣氛下防止氧化,合金被再次加熱和軋製,一個過程被稱為退火,然後再在較冷的溫度下冷軋(冷軋)成約0.1“(2.5mm)厚的片材。冷軋過程使黃銅的內部晶粒結構發生變形,導致金屬更堅硬更堅硬,這一步驟可以重複進行,直到達到所需的厚度或硬度。
最後,鋸切和剪切片材以產生所需的寬度和長度。 所有的板材,鑄造,鍛造和擠壓黃銅材料都給予化學浴,通常使用鹽酸和硫酸來去除黑色氧化銅垢和玷污。
應用
黃銅的寶貴性能和相對易於生產使其成為最廣泛使用的合金之一。 編制所有黃銅應用程序的完整列表將是一項艱鉅的任務,但要了解行業和黃銅產品的類型,我們可以根據所用黃銅的等級對一些最終用途進行分類和總結:
易切削黃銅(例如C38500或60/40黃銅):
- 螺母,螺栓,螺紋部分
- 碼頭
- 噴氣機
- 絲錐
- 噴油器