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什么是黄铜:类型和属性指南

黄铜拥有光泽的金色,几个世纪以来一直吸引着设计师、艺术家和室内设计师的青睐。黄铜因其令人无法抗拒的魅力,被用于寺庙、住宅和建筑物的装饰。黄铜还具有优异的可加工性和硬度,使其广泛应用于汽车零部件、建筑和机械应用。

黄铜由铜和锌制成。在新石器时代,黄铜被称为炉甘石黄铜,即铜矿石。在古代文献中,“黄铜”一词指的是青铜,即铜锡合金。

在本文中,您将了解黄铜合金的成分、黄铜应用(如黄铜手柄和黄铜五金件)以及黄铜部件的制造技术。

黄铜使用的历史

在古代文明中,黄铜及其类似物,例如黄铜和金黄铜器,在欧洲和中东等许多地区都有发现。黄铜由铜和锌组成。

纵观历史,黄铜的用途多种多样。罗马帝国曾使用黄铜硬币、黄铜军事装备和黄铜雕像。中世纪欧洲则广泛使用黄铜雕塑和黄铜工艺品。

黄铜制品已从硬币和雕像革命性地发展到黄铜蒸汽机、黄铜电报系统和黄铜造船的制造

黄铜是什么颜色

黄铜由锌和铜组成,因此呈现金黄色。有些黄铜合金会根据黄铜的成分呈现棕色和红色。

黄铜也根据其颜色来命名,如黄铜、金黄铜和火黄铜(红黄铜)。

黄铜的具体色调取决于黄铜的成分和黄铜的表面处理[5]。黄铜的颜色会随着锌成分的变化而变化

黄铜合金的 UNS 编号、通用名称和颜色表

通用名称

联合国编号

颜色

ETP铜

C11000

柔和的粉红色

95/5 镀金金属

C21000

棕红色

90/10 镀金金属

C22000

铜金色

85/15 镀金金属

C23000

棕褐色

70/30黄铜

C26000

绿金

黄铜的成分是什么

黄铜主要由铜和锌构成。黄铜的成分通常为5%至45%的锌和55%至95%的铜,以及少量其他元素,例如锰、硅、铝、磷和铅。

这些附加元素可以增强黄铜合金的特殊性能

合金名称

铜(Cu)

成分(%)

锌(Zn)

成分(%)

其他要素

(%)

海军黄铜

59-62

39-42

0.75-1.25 锡

金钟黄铜

71-74

26-29

0.02-0.06 砷

蒙兹金属

60-63

37-40

黄色黄铜

67-70

30-33

阿尔法黄铜

60-70

30-40

墨盒黄铜

70-73

27-30

红色黄铜

85

15

黄铜有哪些不同类型

不同类型黄铜合金的应用和特性表

黄铜类型

特征:

应用

阿尔法黄铜

· 冷加工性能

· 耐腐蚀性能好

· 硬件

· 电连接器

墨盒黄铜

· 良好的成型性

· 抗拉强度高

· 水暖配件

· 弹药壳

海军黄铜

· 良好的机械加工性

· 耐海水腐蚀

· 船舶螺旋桨。

· 船用五金,

金钟黄铜

· 耐腐蚀

· 热加工性能

· 冷凝器管

· 热交换器

蒙兹金属

· 良好的抗脱锌性能

· 高强度

· 船体

· 建筑应用

黄色黄铜

· 良好的冷成型性能

· 中等耐腐蚀性

· 乐器

· 管道部件

红色黄铜

· 深红色

· 良好的机械加工性

· 珠宝

· 装饰品

黄铜特性

黄铜不同特性表

特性

描述

颜色

颜色呈金黄色。

密度

范围为 8.4 至 8.7 g/cm³。

熔点

900°C 至 940°C,即 1652°F 至 1724°F。

抗拉强度

338 469MPa

硬度

黄铜的硬度为80-140Hv。与其他金属相比,黄铜的硬度较低,但可以通过添加其他元素或进行热处理来提高硬度。

电导率

黄铜具有良好的导电性,因此我们使用黄铜电气元件和黄铜线。其导电率为15.9(S/m) *106

导热系数

导热性好,热量传递效率高。115°C 时导热系数为 20 W/mK。

耐腐蚀性

总体而言,所有黄铜都具有良好的耐腐蚀性,但可能因黄铜成分而异。

可加工性

由于具有优良的机械加工性能,因此易于成型和制造。

延展性

高延展性

声学特性

黄铜合金因其声学特性而闻名,这就是我们使用铜管乐器的原因。

黄铜的种类

1. Alpha Brasses

30-40% 的锌和 60-70% 的铜是阿尔法黄铜的典型成分。阿尔法黄铜具有良好的耐腐蚀性和优异的冷加工性能。黄铜五金件和黄铜电连接器均由阿尔法黄铜制成。

2. Alpha-beta黄铜

α-β黄铜由不同成分的锌和铜组成。

α-β黄铜兼具β黄铜和α黄铜的综合特性,适用于多种应用。

3.Beta黄铜

β黄铜的锌含量高于α黄铜,通常β黄铜的锌含量为45%。β黄铜以其优异的声学特性而闻名,因此常用于制作铜管乐器。

4.白黄铜

白黄铜通常由黄铜成分组成,但添加了锡、铝、硅、镁和磷等其他元素。

它呈银色。白黄铜以其易抛光和抗变色等特性而闻名,因此主要用于装饰用途。

5.红黄铜(火黄铜)

红黄铜又称滑润金属。红黄铜的成分一般为85%的铜和15%的锌。

红黄铜呈深红色,具有良好的加工性能。红黄铜制品包括装饰品、铜管乐器和珠宝。

6.海军黄铜

海军黄铜由39-42%的锌和59-62%的铜以及少量的锡(0.75-1.25%)制成。锡的存在使其在海水中具有优异的耐腐蚀性,并具有良好的可加工性。

海军黄铜用于制造船舶螺旋桨、黄铜管道配件、洗手间黄铜把手和船用五金。

7. 黄铜弹壳

弹壳黄铜由70-73%的铜和27-30%的锌组成。弹壳黄铜具有良好的成形性和较高的抗拉强度。

弹药黄铜用于制造弹药壳、铜管乐器、黄铜手柄和管道配件等黄铜产品。

8.抗脱锌黄铜

这种黄铜合金,顾名思义,就是为了防止黄铜合金中锌的流失。

抗脱锌黄铜合金由含量高达 85% 的铜以及砷和锡等附加元素组成。

黄铜制造技术

1.选角

该方法用于开发大型复杂的黄铜部件。

黄铜铸造工艺包括将熔融的黄铜倒入模具中,以达到所需的形状。之后进行黄铜退火,以释放热应力。

2.挤压

黄铜棒、黄铜条和黄铜管通常都是通过这一工艺形成的。

在挤压过程中,黄铜在模具中被制造成均匀的长形状。

3.切割和塑形

制造过程中的切割成型步骤是为了实现黄铜产品的特定形状和尺寸。

切割和成型可以通过如下所示的不同工艺完成。

铸造

冲压

加工

画画

拉深

锭子

4.钎焊

该过程通过连接两个黄铜部件来完成,其中黄铜填料被熔化并倒入连接部件之间。

5.粉末冶金

黄铜产品是通过粉末冶金技术开发的,就像陶瓷制造一样。黄铜粉末被压制并烧结。

现代技术

1.3D打印

黄铜3D打印是一种增材制造方法,将黄铜熔化并通过逐层沉积的方式制成一件产品。这种方法可以一次性开发黄铜产品。

而且,这种方法对于复杂形状的开发非常有效。

线切割 EDM(电火花加工)。

可以使用电火花线切割方法开发黄铜产品,该方法精度高、尺寸准确。

2.激光切割

激光切割能够以极小的尺寸对黄铜进行切割和雕刻,其精度远高于任何其他可用方法。它利用激光束以高精度和精密度切割黄铜板和黄铜薄片。

3.水射流切割

高压喷射水与磨料相结合,用于切割黄铜材料,从而生产尺寸精确的黄铜部件。该工艺在切割黄铜材料时不会产生热量。

4.数控黄铜 加工

由于黄铜具有一致的硬度和稳定的可加工性,黄铜 CNC 加工成为所有金属材料中最轻松的操作之一。

对于经验丰富的机械工程师来说,黄铜是数控加工的理想材料。黄铜的成分适用于各种环境,对人体健康的风险极小。

因此,它的应用非常广泛,特别是在医疗设备和餐具方面。

紧固件

阀门

管件

变速箱

动力传动部件

新能源电池组件

装饰部件(抗菌门把手、装饰板)

精密仪器部件(量具、航海仪器、钟表)

黄铜热处理

黄铜制造后最常见的热处理是退火。黄铜退火是为了释放黄铜制品中的热应力和机械应力。

在黄铜退火中,黄铜产品被加热到特定的高温,然后慢慢冷却到室温。

表格显示了不同类型黄铜的退火温度。

黄铜合金

退火温度(℃)

阿尔法黄铜

450-650

墨盒黄铜

400-600

海军黄铜

400-600

金钟黄铜

425-600

蒙兹金属

450-650

黄色黄铜

400-600

红色黄铜

400-600

黄铜与青铜

黄铜和青铜都是不同的铜合金。黄铜主要由铜和锌组成,并添加一些添加元素,呈金黄色。而青铜主要由铜和锡组成,呈红棕色。

金黄铜与黄铜

金黄铜又被称为富黄铜,因为其铜含量较高,而锌含量为70%(铜含量为30%)。黄铜又被称为筒形黄铜,其铜锌含量适中,铜含量为67-70%,锌含量为30-33%。

黄铜应用

黄铜装饰应用

黄铜因其美观的表面和美丽的色泽,主要用于装饰。不仅厨房和浴室设备由黄铜制成,厨房用具、黄铜把手、家具部件和办公用品也由黄铜制成。

酒吧装饰产品需求的增长源于黄铜的多功能性和美观性。高品质黄铜用于制造黄铜水龙头。黄铜水龙头在现代和传统的浴室设计中都能展现出精致而永恒的外观。

黄铜机械应用

黄铜卫生设备

优异的耐腐蚀性能使黄铜适合用于与水有关的应用,例如黄铜管道装置,确保持久的性能。

黄铜配件

黄铜的低摩擦和耐腐蚀特性使其适用于管道系统部件,如黄铜连接器、黄铜阀门和黄铜配件。

黄铜紧固件和五金件

黄铜紧固件由黄铜制成,具有高强度,可在机械组件中提供安全可靠的连接。

铜管乐器

黄铜具有独特的声学特性和延展性。黄铜能够有效地产生共鸣,因此常用于制造乐器。铜管乐器包括圆号、大号、短号、小号和长号。

黄铜汽车零部件

黄铜具有可加工性、导热性和耐腐蚀性等独特的性能组合,适合制造黄铜汽车零部件。

常见的黄铜汽车零部件有

1.散热器

2.燃油喷射系统

3.制动系统

4.冷却系统部件

5.传动部件

黄铜建筑应用

黄铜因具有良好的加工公差、延展性、韧性、抗降解性和抗菌性(由于铜的存在),可用于各种建筑应用,例如:

扶手

门把手和锁

栏杆

保护性和装饰性饰面

建筑黄铜角钢

黄铜的优点和缺点是什么

优势

坏处

耐腐蚀性能

昂贵

美观的外观

强度低于其他 金属 具有相对的延展性。

可加工性

熔点较低

电导率

脱锌作用

多功能

失去光泽

可回收性

高密度

常见问题

黄铜会生锈吗?

黄铜不会生锈,因为它具有良好的耐腐蚀性,但随着时间的推移它会失去光泽。

什么是铜绿?

由于自然氧化过程,金属表面会形成一层绿色或棕色的薄膜,称为铜绿。

黄铜在涉及水的应用中表现良好吗?

是的,黄铜可以用于水中,包括洗手间门把手、水龙头和管道配件等应用,因为黄铜因含有铜而具有出色的耐腐蚀性。

结语

自古以来,黄铜就因其独特的综合性能(良好的成形性、高抗拉强度、良好的机械加工性、耐海水腐蚀性和热加工性能)而被用于多种用途。

了解黄铜的特性和类型,为您的产品选择黄铜材料将是一个明智的选择。Tirapid 的机械师拥有多年的 CNC 黄铜加工经验。欢迎随时联系 projects@tirapid.com。