白铜的硬度

显示全部楼层 · 2007-7-18 17:44:40

白铜是铜、锌、镍的合金，硬度和他的成分比例有关，没有确切数值。

千问 · 2007-7-18 17:44:40

混合物，与各组分比例有关，没有确切数值的

千问 · 2007-7-18 17:44:40

白铜脆硬

千问 · 2007-7-18 17:44:40

硬度好像没有确切数值的锌白铜是由铜镍合金所形成的白铜合金中中加入锌组成的三元合金。它富有银白色的金属光泽，具有良好的切削加工性、抗腐蚀性和机械性能，适合于冷压力加工，切削后表面光洁度高。锌白铜是白铜中重要的品种，具有优良的力学性能，良好的工艺性能，特别是具有美丽的银白色，是一种著名的仿银艺术铜合金，其中标准成分为含镍15%、含锌20%的BZn15-20合金，各国普遍用来制作各种工艺品，我国宋代使用这种合金制作工艺品技术高超，被誉为“中国银”。随着现代通讯技术发展，锌白铜已作为重要的插接元件使用，也用于各种电子器件的电磁屏蔽外壳，如晶体振荡管外壳。为提高力学性能、耐蚀性能和银白色泽，工程界已普遍把BZn15-20合金中镍含量适当提高，从而诞生了BZn18-8、BZn18-26等新合金。为改善锌白铜的可切削性能，在锌白铜中加有铅的铅白铜主要用于制作精密仪表零件，镜架附件等。锌白铜的熔炼镍的熔点为1453℃。在不同镍含量的白铜中，随着镍含量的提高，其固相线温度和液相线温度随之提高。在白铜的熔炼过程中，由于氧化而产生的NiO和Cu20都属于碱性氧化物，若炉衬材料选用的是以SiO2为主要成分的石英砂材料，NiO和Cu2O都可以与SiO2发生化学反应，结果炉衬被侵蚀。镍的含量越高，熔体对炉衬耐火材料的侵蚀越严重。为了保证化学成分均匀和熔体具有一定的流动性，适当的熔炼温度是必须的。显然，熔炼白铜需要较高的熔炼温度，因而应该选择具有较高耐火度的耐火材料制造炉衬。熔炼白铜过程中，熔体容易吸氢和增碳。白铜中氢的含量随着含镍量的增加而明显增大。熔炼环境普通白铜，通常都可以在工频有铁芯感应电炉内熔炼，炉衬应该采用高铝质，甚至镁质耐火材料制造。复杂白铜，由于熔点比较高，而且考虑到变料方便，因此实际上多在坩埚式的中频元铁芯感应电炉内熔炼。为了获得氢和碳含量都比较低的熔体，必要时可以采用氧化．还原精炼工艺。例如：开始时在木炭覆盖下进行熔炼，当熔体达到1250℃时迅速清除木炭，并在无任何覆盖情况下，使熔体直接暴露在空气中3～5min，或者直接把氧化镍加在熔池表面上，然后在出炉前再进行脱氧。熔炼锌白铜时，可使用适量的冰晶石进行清渣。熔炼工艺锌白铜的机械性能、物理性能和工艺性能是由化学成分和组织状态决定的。在化学成分一定的条件下，其组织状态又受熔炼、加工工艺和热处理等因素的影响。根据铜-镍-锌三元状态可知，不同牌号的锌白铜在常温下的平衡组织均为单相的α固溶体，因而不能用热处理的方法使其强化，只能靠冷变形加工硬化提高它们的强度和硬度。锌白铜热处理的主要形式是退火，按照退火的目的及温度范围可分为三类：(1)扩散退火：常用于铸锭退火，退火温度较高，一般在950～1000℃的温度范围里，目的是消除铸造形成的树枝状结晶组织的化学成分偏析(不均匀性)和铸锭的内应力。(2)中间退火：又叫软化退火，在冷轧和冷拉后进行，目的在于降低材料的硬度，提高塑性，消除加工硬化现象和内应力，以利于继续加工变形。退火温度应稍高于再结晶温度，一般在650～730℃之间。(3)消除应力退火：常用于成品退火，主要是消除冷塑性变形后的内应力，稳定组织，稳定尺寸。退火温度在再结晶温度以下，一般在250～320℃范围内，保温1～2小时，退火后材料的机械性能基本上没有变化。锌白铜的晶粒度对机械性能影响很大，晶粒粗大将使性能变坏，并使材料在加工变形或热处理时容易开裂。而晶粒度大小主要取决于冷加工变形量、中间退火的温度及保温时间。在较大变形度下加工的材料应选择较低的退火温度，以使α相晶粒的平均尺寸小于0.035毫米。铅颗粒应该细小并均匀分布于基体中。主要特点和用途锌白铜的热加工性能较差，一般以冷开坯的工艺方式进行生产。薄板带材多采用水平连续铸造带坯-冷开坯的方式进行生产。冷加工过程中加工率不宜过大。焊接性能良好，可进行软、硬钎焊、氧乙炔焊，电阻点焊、对焊，也可进行气体保护金属弧焊和电阻缝焊，但不能进行保护金属弧焊。切削性能是易切削黄铜HPb63-3的20%。锌白铜以其优良的研磨性、钎焊性和抗应力松弛能力，较高的强度和弹性，良好的耐蚀性能，且易于电镀、热冷加工等技术工艺性能被广泛应用于制造耐蚀性结构件，诸如各种精密仪器仪表、高级电子元器件的弹簧、插口、罩壳等多种零部件。而含少量铅的锌白铜的切削性及冷加工性好，大量用于钟表、光学仪器等制作精密零件。此外，锌白铜在乐器、餐具、眼镜框架及装饰工程等方面亦有广阔市场。

千问 · 2007-7-18 17:44:40

先看白铜的介绍：
白铜是以镍为主要添加元素的铜基合金，呈银白色，有金属光泽，故名白铜。铜镍之间彼此可无限固溶形成连续固溶体，即不论彼此的比例多少，而恒为α--单相合金。当把镍熔入红铜里，含量超过16％以上时，产生的合金色泽就变得洁白如银，镍含量越高，颜色越白。白铜中镍的含量一般为25%。优势与缺点：
纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、硬度、电阻和热电性，并降低电阻率温度系数。因此白铜较其他铜合金机械及物理性能都异常良好，延展性好、硬度高、色泽美观、耐腐蚀、富有深冲性能，被广泛使用于造船、石油化工、电器、仪表、医疗器械、装饰工艺品等领域，并还是重要的电阻及热电偶合金。白铜的缺点是主要添加元素——镍属于稀缺的战略物资，价格昂贵。分类：一、复杂白铜：
加有锰、铁、锌、铝等元素的白铜合金称复杂白铜（即三元以上的白铜），包括铁白铜、锰白铜、锌白铜和铝白铜等。在复杂白铜中，第二个主要元素符号及铜含量以外的成分数字组表示各种元素的含量。如BMn3-12表示镍含量约为3%，锰含量约为12%。复杂白铜有4个型号：
①铁白铜：型号有BFe5-1.5（Fe）-0.5（Mn）、Bfe10-1（Fe）-1（Mn）、Bfe30-1(Fe)-1(Mn)。铁白铜中铁的加入量不超过2％以防腐蚀开裂，其特点是强度高，抗腐蚀特别是抗流动海水的能力可明显提高。
②锰白铜：型号有BMn3-12、BMn4.0-1.5、BMn43-0.5。锰白铜具有低的电阻温度系数，可在较宽的温度范围内使用，耐腐蚀性好，还具有良好的加工性。
③锌白铜：型号有BZn18-18、BZn18-26、BZn18-18、BZn15-12（Zn）-1.8（Pb）、BZn15-24（Zn）-1.5（Pb）。锌白铜具有优良的综合机械性能，耐腐蚀性优异、冷热加工成型性好，易切削，可制成线材、棒材和板材，用于制造仪器、仪表、医疗器械、日用品和通讯等领域的精密零件。
④铝白铜：型号有Bal13-3、Bal16-1.5。是以铜镍合金为基加入铝形成的合金，密度8.54—0.3。合金性能与合金中镍量和铝量的比例有关，当Ni:Al=10:1时，合金性能最好。常用的铝白铜有Cu6Ni1.5Al，Cul3Ni3Al等，主要用于造船、电力、化工等工业部门中各种高强耐蚀件。二、普通白铜：
铜镍二元合金（即二元白铜）称为普通白铜。
在普通白铜中，字母B表示加镍的含量，如：B5表示镍含量为约5%，其余约为铜含量。型号有B0.6、B19、B25、B30。三、工业白铜：
工业用白铜分为结构白铜和精密电阻合金用白铜（电工白铜）两大类。（1）、结构白铜：
结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好，色泽美观。结构白铜中，最常用的是B30、B10和锌白铜。另外，还有铝白铜、铁白铜和铌白铜等。B30在白铜中耐蚀性最强，但价格较贵。铝白铜的性能同B30接近，价格低廉，可作B30的代用品。锌白铜于15世纪时就已在中国生产使用，被称为“中国银”，所谓镍银或德银也属此类锌白铜。锌能大量固溶于铜镍之中，能产生固溶强化作用，且抗腐蚀。锌白铜加铅以后能顺利的切削加工成各种精密零件，故广泛使用于仪器仪表及医疗器件中。这种合金具有高的强度和耐蚀性，弹性也较好，外表美观，价格低廉。铝白铜中的铝能显著提高合金的强度及耐蚀性，其析出物还可产生沉淀硬化作用。
结构白铜广泛用于制造精密机械、化工机械和船舶构件。（2）、精密电阻合金用白铜（电工白铜）：
精密电阻合金用白铜（电工白铜）有良好的热电性能。BMn 3-12锰铜、BMn 40-1.5康铜、BMn 43-0.5考铜以及以锰代镍的新康铜（又称无镍锰白铜，含锰10.8～12.5％、铝2.5～4.5％、铁1.0～1.6％）是含锰量不同的锰白铜。锰白铜是一种精密电阻合金。这类合金具有高的电阻率和低的电阻率温度系数，适于制作标准电阻元件和精密电阻元件。是制造精密电工仪器、变阻器、仪表、精密电阻、应变片等用的材料。康铜和考铜的热电势高，还可用作热电偶和补偿导线。所以说白铜种类特别的多，可以查手册给出几种最常用的硬度，但是硬度和热处理状态以及晶粒尺寸还有关系。根据《工程材料实用手册铜合金精密合金粉末冶金及无机涂层材料》工程材料实用手册编辑委员会 1989年9月第1版中国标准出版社page25715-20锌白铜（BZnl5—20）软态硬度HRB22～HRB55；半硬态硬度HRB80；硬态的硬度HRB87～HRB90；page26230-1-1铁白铜（BFe30-1）硬态的硬度HRB85或者HB100kgf/mm2；page26928-2.5-1.5镍铜合金（NCu28-2.5-1.5）软态硬度HB135kgf/mm2；硬态的硬度HB210kgf/mm2；