白銅的硬度白銅的硬度

2021-03-07 18:59:52 字數 5015 閱讀 8147

1樓:上海駿廷有色金屬公司

鋅白銅是由銅鎳合金

所形成的白銅合金中中加入鋅組成的三元合金。它富有銀白色的金屬光澤,具有良好的切削加工性、抗腐蝕性和機械效能,適合於冷壓力加工,切削後表面光潔度高。

鋅白銅是白銅中重要的品種,具有優良的力學效能,良好的工藝效能,特別是具有美麗的銀白色,是一種著名的仿銀藝術銅合金,其中標準成分為含鎳15%、含鋅20%的bzn15-20

合金,各國普遍用來製作各種工藝品,我國宋代使用這種合金製作工藝品技術高超,被譽為「中國銀」。隨著現代通訊技術發展,鋅白銅已作為重要的插接元件使用,也用於各種電子器件的電磁遮蔽外殼,如晶體振盪管外殼。為提高力學效能、耐蝕效能和銀白色澤,工程界已普遍把bzn15-20合金中鎳含量適當提高,從而誕生了bzn18-8、bzn18-26等新合金。

為改善鋅白銅的可切削效能,在鋅白銅中加有鉛的鉛白銅主要用於製作精密儀表零件,鏡架附件等。

鋅白銅的熔鍊

鎳的熔點為1453℃。在不同鎳含量的白銅中,隨著鎳含量的提高,其固相線溫度和液相線溫度隨之提高。在白銅的熔鍊過程中,由於氧化而產生的nio和cu20都屬於鹼性氧化物,若爐襯材料選用的是以sio2為主要成分的石英砂材料,nio和cu2o都可以與sio2發生化學反應,結果爐襯被侵蝕。

鎳的含量越高,熔體對爐襯耐火材料的侵蝕越嚴重。

為了保證化學成分均勻和熔體具有一定的流動性,適當的熔鍊溫度是必須的。顯然,熔鍊白銅需要較高的熔鍊溫度,因而應該選擇具有較高耐火度的耐火材料製造爐襯。

熔鍊白銅過程中,熔體容易吸氫和增碳。白銅中氫的含量隨著含鎳量的增加而明顯增大。

熔鍊環境

普通白銅,通常都可以在工頻有鐵芯感應電爐內熔鍊,爐襯應該採用高鋁質,甚至鎂質耐火材料製造。複雜白銅,由於熔點比較高,而且考慮到變料方便,因此實際上多在坩堝式的中頻元鐵芯感應電爐內熔鍊。

為了獲得氫和碳含量都比較低的熔體,必要時可以採用氧化.還原精煉工藝。例如:開始時在木炭覆蓋下進行熔鍊,當熔體達到1250℃時迅速清除木炭,並在無任何覆蓋情況下,使熔體直接暴露在空氣中3~5min,或者直接把氧化鎳加在熔池表面上,然後在出爐前再進行脫氧。

熔鍊鋅白銅時,可使用適量的冰晶石進行清渣。

熔鍊工藝

鋅白銅的機械效能、物理效能和工藝效能是由化學成分和組織狀態決定的。在化學成分一定的條件下,其組織狀態又受熔鍊、加工工藝和熱處理等因素的影響。

根據銅-鎳-鋅三元狀態可知,不同牌號的鋅白銅在常溫下的平衡組織均為單相的α固溶體,因而不能用熱處理的方法使其強化,只能靠冷變形加工硬化提高它們的強度和硬度。鋅白銅熱處理的主要形式是退火,按照退火的目的及溫度範圍可分為三類:

(1)擴散退火:常用於鑄錠退火,退火溫度較高,一般在950~1000℃的溫度範圍裡,目的是消除鑄造形成的樹枝狀結晶組織的化學成分偏析(不均勻性)和鑄錠的內應力。

(2)中間退火:又叫軟化退火,在冷軋和冷拉後進行,目的在於降低材料的硬度,提高塑性,消除加工硬化現象和內應力,以利於繼續加工變形。退火溫度應稍高於再結晶溫度,一般在650~730℃之間。

(3)消除應力退火:常用於成品退火,主要是消除冷塑性變形後的內應力,穩定組織,穩定尺寸。退火溫度在再結晶溫度以下,一般在250~320℃範圍內,保溫1~2小時,退火後材料的機械效能基本上沒有變化。

鋅白銅的晶粒度對機械效能影響很大,晶粒粗大將使效能變壞,並使材料在加工變形或熱處理時容易開裂。而晶粒度大小主要取決於冷加工變形量、中間退火的溫度及保溫時間。在較大變形度下加工的材料應選擇較低的退火溫度,以使α相晶粒的平均尺寸小於0.

035毫米。鉛顆粒應該細小並均勻分佈於基體中。

主要特點和用途

鋅白銅的熱加工效能較差,一般以冷開坯的工藝方式進行生產。薄板帶材多采用水平連續鑄造帶坯-冷開坯的方式進行生產。冷加工過程中加工率不宜過大。

焊接效能良好,可進行軟、硬釺焊、氧乙炔焊,電阻點焊、對焊,也可進行氣體保護金屬弧焊和電阻縫焊,但不能進行保護金屬弧焊。切削效能是易切削黃銅hpb63-3的20%。

鋅白銅以其優良的研磨性、釺焊性和抗應力鬆弛能力,較高的強度和彈性,良好的耐蝕效能,且易於電鍍、熱冷加工等技術工藝效能被廣泛應用於製造耐蝕性結構件,諸如各種精密儀器儀表、高階電子元器件的彈簧、插口、罩殼等多種零部件。而含少量鉛的鋅白銅的切削性及冷加工性好,大量用於鐘錶、光學儀器等製作精密零件。此外,鋅白銅在樂器、餐具、眼鏡框架及裝飾工程等方面亦有廣闊市場。

2樓:匿名使用者

先看白銅的介紹:

白銅是以鎳為主要新增元素的銅基合金,呈銀白色,有金屬光澤,故名白銅。銅鎳之間彼此可無限固溶形成連續固溶體,即不論彼此的比例多少,而恆為α--單相合金。當把鎳熔入紅銅裡,含量超過16%以上時,產生的合金色澤就變得潔白如銀,鎳含量越高,顏色越白。

白銅中鎳的含量一般為25%。

優勢與缺點:

純銅加鎳能顯著提高強度、耐蝕性、硬度、電阻和熱電性,並降低電阻率溫度係數。因此白銅較其他銅合金機械及物理效能都異常良好,延展性好、硬度高、色澤美觀、耐腐蝕、富有深衝效能,被廣泛使用於造船、石油化工、電器、儀表、醫療器械、裝飾工藝品等領域,並還是重要的電阻及熱電偶合金。白銅的缺點是主要新增元素——鎳屬於稀缺的戰略物資,**昂貴。

分類:一、複雜白銅:

加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱複雜白銅(即三元以上的白銅),包括鐵白銅、錳白銅、鋅白銅和鋁白銅等。在複雜白銅中,第二個主要元素符號及銅含量以外的成分數字組表示各種元素的含量。如bmn3-12表示鎳含量約為3%,錳含量約為12%。

複雜白銅有4個型號:

①鐵白銅:型號有bfe5-1.5(fe)-0.

5(mn)、bfe10-1(fe)-1(mn)、bfe30-1(fe)-1(mn)。鐵白銅中鐵的加入量不超過2%以防腐蝕開裂,其特點是強度高,抗腐蝕特別是抗流動海水的能力可明顯提高。

②錳白銅:型號有bmn3-12、bmn4.0-1.5、bmn43-0.5。錳白銅具有低的電阻溫度係數,可在較寬的溫度範圍內使用,耐腐蝕性好,還具有良好的加工性。

③鋅白銅:型號有bzn18-18、bzn18-26、bzn18-18、bzn15-12(zn)-1.8(pb)、bzn15-24(zn)-1.

5(pb)。鋅白銅具有優良的綜合機械效能,耐腐蝕性優異、冷熱加工成型性好,易切削,可製成線材、棒材和板材,用於製造儀器、儀表、醫療器械、日用品和通訊等領域的精密零件。

④鋁白銅:型號有bal13-3、bal16-1.5。

是以銅鎳合金為基加入鋁形成的合金,密度8.54—0.3。

合金效能與合金中鎳量和鋁量的比例有關,當ni:al=10:1時,合金效能最好。

常用的鋁白銅有cu6ni1.5al,cul3ni3al等,主要用於造船、電力、化工等工業部門中各種高強耐蝕件。

二、普通白銅:

銅鎳二元合金(即二元白銅)稱為普通白銅。

在普通白銅中,字母b表示加鎳的含量,如:b5表示鎳含量為約5%,其餘約為銅含量。型號有b0.6、b19、b25、b30。

三、工業白銅:

工業用白銅分為結構白銅和精密電阻合金用白銅(電工白銅)兩大類。

(1)、結構白銅:

結構白銅的特點是機械效能和耐蝕性好,色澤美觀。結構白銅中,最常用的是b30、b10和鋅白銅。另外,還有鋁白銅、鐵白銅和鈮白銅等。

b30在白銅中耐蝕性最強,但**較貴。鋁白銅的效能同b30接近,**低廉,可作b30的代用品。鋅白銅於15世紀時就已在中國生產使用,被稱為「中國銀」,所謂鎳銀或德銀也屬此類鋅白銅。

鋅能大量固溶於銅鎳之中,能產生固溶強化作用,且抗腐蝕。鋅白銅加鉛以後能順利的切削加工成各種精密零件,故廣泛使用於儀器儀表及醫療器件中。這種合金具有高的強度和耐蝕性,彈性也較好,外表美觀,**低廉。

鋁白銅中的鋁能顯著提高合金的強度及耐蝕性,其析出物還可產生沉澱硬化作用。

結構白銅廣泛用於製造精密機械、化工機械和船舶構件。

(2)、精密電阻合金用白銅(電工白銅):

精密電阻合金用白銅(電工白銅)有良好的熱電效能。bmn 3-12錳銅、bmn 40-1.5康銅、bmn 43-0.

5考銅以及以錳代鎳的新康銅(又稱無鎳錳白銅,含錳10.8~12.5%、鋁2.

5~4.5%、鐵1.0~1.

6%)是含錳量不同的錳白銅。錳白銅是一種精密電阻合金。這類合金具有高的電阻率和低的電阻率溫度係數,適於製作標準電阻元件和精密電阻元件。

是製造精密電工儀器、變阻器、儀表、精密電阻、應變片等用的材料。康銅和考銅的熱電勢高,還可用作熱電偶和補償導線。

所以說白銅種類特別的多,可以查手冊給出幾種最常用的硬度,但是硬度和熱處理狀態以及晶粒尺寸還有關係。

根據《工程材料實用手冊 銅合金 精密合金 粉末冶金及無機塗層材料》

工程材料實用手冊編輯委員會 2023年9月第1版 中國標準出版社

page257 15-20鋅白銅(bznl5—20) 軟態硬度hrb22~hrb55;半硬態硬度hrb80;硬態的硬度hrb87~hrb90;

page262 30-1-1鐵白銅 (bfe30-1)硬態的硬度hrb85或者hb100kgf/mm2;

page269 28-2.5-1.5鎳銅合金 (ncu28-2.5-1.5) 軟態硬度hb135kgf/mm2;硬態的硬度hb210kgf/mm2;

3樓:匿名使用者

混合物,與各組分比例有關,沒有確切數值的

4樓:匿名使用者

白銅是銅、鋅、鎳的合金,硬度和他的成分比例有關,沒有確切數值。

5樓:堀北の淚

白銅其實就是銅的同系物,好像磷的同系物就是白磷和紅磷。同系物就有相同的物理性質,所以白銅的硬度和銅是一樣的!

6樓:匿名使用者

硬度好像沒有確切數值的

紫銅、黃銅、青銅、白銅中哪一種銅的硬度最好,導電性最好?

7樓:楊必宇

白銅硬度最高,紫銅導電性最好。黃銅是銅與鋅的合金,因色黃而得名。黃銅的機械效能和耐磨效能都很好,可用於製造精密儀器、船舶的零件、槍炮的彈殼等。

黃銅敲起來聲音好聽,因此鑼、鈸、鈴、號等樂器都是用黃銅製作的。

銅與錫的合金叫青銅,因色青而得名。在古代為常用合金(如中國的青銅時代)。青銅一般具有較好的耐腐蝕性、耐磨性、鑄造性和優良的機械效能。

用於製造精密軸承、高壓軸承、船舶上抗海水腐蝕的機械零件以及各種板材、管材、棒材等。青銅還有一個反常的特性——「熱縮冷脹」,用來鑄造塑像,冷卻後膨脹,可以使眉目更清楚。

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