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鋅在銅中有很大的固溶度,由液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗑鶠榘Х磻?yīng),固相下有α、β、γ、δ、ε、ζ等六個(gè)相,β相在454℃、468℃時(shí), 發(fā)生有序化轉(zhuǎn)變。鋅在銅合金中的固溶度為39%,此時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為454℃,室溫下的固溶度為37%,廣泛使用的簡(jiǎn)單黃銅按組織結(jié)構(gòu)可分為α、α+β、β 三種黃銅,工業(yè)上使用的簡(jiǎn)單黃銅的成份。
黃銅在大氣中、清潔的談水中、大多數(shù)的有機(jī)介質(zhì)中是耐蝕的,但是黃銅易發(fā)生脫鋅腐蝕、應(yīng)力腐蝕,在工程上應(yīng)用應(yīng)引起重視,脫鋅腐蝕是由于鋅的電極電位遠(yuǎn)低于銅,在介質(zhì)中鋅原子發(fā)生陽(yáng)極反應(yīng)而溶解,發(fā)生片狀脫鋅和栓狀脫鋅,加入0.03-0.05%砷,可以抑制脫鋅腐蝕。
應(yīng)力腐蝕是由于壓力加工殘余應(yīng)力所引起,一般表現(xiàn)為縱向開(kāi)裂,對(duì)黃銅制品危害很大,可以通過(guò)消除應(yīng)力退火加以防止。 銅合金的成分、組織、壓力加工對(duì)黃銅性能發(fā)生重大影響。 隨著黃銅中鋅含量增加,常溫組織依此為α、α+β、β,α相常溫下具有優(yōu)良的塑性,而β相高溫下塑性良好,室溫下基本不能承受塑性變形。
隨著鋅含量增加黃銅的強(qiáng)度升高,塑性下降,導(dǎo)電、導(dǎo)熱性也隨著下降。一般來(lái)說(shuō),低溶點(diǎn)雜質(zhì)如Pb、Bi、Sb、P等對(duì)黃銅是有害的,它們與銅形成脆性化合物,分布于晶界,引起熱脆性,標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)嚴(yán)加控制,一般要求不大于0.005%,為消除它們的有害作用,可以加入變質(zhì)劑,如鋯、稀土等,它們可以與低熔點(diǎn)元素形成穩(wěn)定的高熔點(diǎn)化合物。
許多元素對(duì)黃銅是有利的,如鉛、錫、鋁、鐵、錳、鎳、硅等,作為合金元素加入能夠提高和改善銅的性能,鉛能夠明顯地改善黃銅的切削性能,而上述其它元素則能提高黃銅的強(qiáng)度和耐蝕性能,它們對(duì)黃銅組織上的影響,有擴(kuò)大α相區(qū)和縮小α相區(qū)的分別,可依鋅當(dāng)量來(lái)判定。
黃銅可以使用熱變形和冷變形方式進(jìn)行加工,壓力加工產(chǎn)品有板、帶、管、棒、線等形式,工藝參數(shù)、加工方法及供貨狀態(tài)等,對(duì)制品性能都會(huì)發(fā)生重要影響,黃銅產(chǎn)品一般都需要進(jìn)行消除應(yīng)力退火,否則在使用過(guò)程中,特別是在腐蝕介質(zhì)和氣氛下,會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。