銅合金黃銅的性能

流行飾品材料及工藝教育部職業(yè)教育寶玉石鑒定與加工專業(yè)教學(xué)資源庫GemsandJadeIdentificationandProcessingTeachingResourceLibrary銅合金飾品及生產(chǎn)工藝建設(shè)者姓名：陳丹楓銅合金

黃銅的性能1.耐腐蝕性能黃銅在高溫度、高濕度和鹽霧大氣中耐腐蝕性能很差,在流動(dòng)的熱海水中還會(huì)產(chǎn)生“脫鋅腐蝕”(鋅先溶掉,工件表面殘留為多孔海綿狀純銅)。在潮濕大氣特別是含氨和SO2的大氣中,黃銅有應(yīng)力腐蝕開裂傾向。作為新拋光的黃銅飾品,即使在空氣中停留一段時(shí)間后,表面就會(huì)晦澀,或者在局部出現(xiàn)暗斑點(diǎn)。因此,作為黃銅飾品,一般需要進(jìn)行表面著色或電鍍處理,以改善其抗蝕性能。2.鑄造工藝性能黃銅的凝固區(qū)間很小,因此液態(tài)金屬流動(dòng)性好,充型能力佳,縮松傾向小熔煉時(shí)鋅產(chǎn)生很大的蒸汽壓,能充分去除銅液中的氣體,故黃銅中不易產(chǎn)生氣孔。熔煉溫度比錫青銅低,熔鑄均較方便,不僅可以較容易地鑄造細(xì)小的首飾件,也常用于銅工藝品的鑄造。3.機(jī)械性能黃銅中由于含鋅量不同,機(jī)械性能也不一樣。對(duì)于α黃銅,隨著含鋅量的增多,σ和δ均不斷增高。對(duì)于(α+β)黃銅,當(dāng)含鋅量增加到約為45%之前,室溫強(qiáng)度不斷提高。若再進(jìn)一步增加含鋅量,則由于合金組織中出現(xiàn)了脆性更大的γ相(以CuZn化合物為基的固溶體),強(qiáng)度急劇降低。(α+β)黃銅的室溫塑性則始終隨含鋅量的增加而降低。所以含鋅量超過45%的銅鋅合金無實(shí)用價(jià)值。4.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)易岀現(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)高于700℃。

單相α黃銅中溫脆性區(qū)產(chǎn)生的原因主要是在CuZn合金系a相區(qū)內(nèi)存在著Cu3Zn和CuZn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)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(a+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。對(duì)于比較纖細(xì)的首飾品,黃銅一般采用冷加工,可以利用黃銅線材、板材、片材等型材,通過冷加工獲得最終的產(chǎn)品,當(dāng)然,在加工過程中,由于發(fā)生加工硬化,會(huì)采用中間退火處理,以恢復(fù)黃銅的塑性,防止裂紋的發(fā)生。也可以利用黃銅板進(jìn)行雕刻,利用推、鉆、挑、扭、拉等多種手工技法在銅板表面雕刻成畫,將雕刻好的畫電鍍24K金保護(hù)膜,獲得所謂的“金雕畫”。5.焊接性能黃銅的焊接性能很好,對(duì)于體積較大的工藝品,通常采用氣焊;對(duì)于纖細(xì)的首飾品,一般采用火槍焊接。