我们来详细解析一下 C3602 黄铜 的特性。这是应用最广泛、最具代表性的一种黄铜材料。
C3602 是 日本 JIS 标准 中的牌号,属于含铅易切削黄铜。它在国际上对应的常见牌号有:
美国 ASTM: C36000 (俗称“快削黄铜”)
中国 GB: 接近 HPb59-1(铅黄铜)
欧盟 EN: CW612N
其化学成分大致为:铜(Cu) 57.0-61.0%,铅(Pb) 1.8-3.7%,锌(Zn) 余量。铅在其中以游离颗粒状存在,是赋予其卓越切削性能的关键。
评级最高: 在黄铜乃至所有常用金属材料中,C3602 的切削性通常被定为 100%(以C36000为基准),是衡量其他材料切削性的参考标准。
原理: 添加的铅在合金中不固溶,以细小颗粒均匀分布。在切削时,铅颗粒起到“断屑”和“自润滑”作用,使得:
切屑容易断裂,不缠绕刀具。
加工表面光洁度极高,可达镜面效果。
刀具磨损小,寿命长。
切削速度快,效率高,被誉为“快削黄铜”。
强度与韧性平衡: 具有不错的抗拉强度和延展性,能满足大多数结构件的要求。
典型数值:
抗拉强度:约 340 - 460 MPa
屈服强度:约 145 MPa
伸长率:约 25 - 53%
硬度:约 HV80 - 110(退火态)
一般耐腐蚀: 对大气、淡水、海水有较好的耐蚀性,优于普通钢材。
“脱锌腐蚀”敏感性: 作为双相黄铜(α+β相),在特定环境下(如热水、酸性环境)比单相黄铜(如C2600)更易发生脱锌腐蚀。不推荐用于长期接触高温水或恶劣化学介质的场合。
导电率约为纯铜的 25-30%,导热性良好,但仍能满足大多数电气接插件的要求。
通常不作为高导电导体材料首选(纯铜或铍铜更佳)。
冷加工性优良: 非常适合冷镦、冷冲、弯曲、铆接等室温成型工艺。
热加工性差: 严禁进行热锻、热轧等热加工,因为其中的铅在高温下会熔化析出,导致材料热脆开裂。
焊接性差: 同样由于铅的存在,焊接时会产生气孔和裂纹,通常不推荐焊接。
电镀性良好: 易于进行镀镍、镀铬、镀金等表面处理,装饰性和功能性俱佳。
切削性能无敌,加工效率极高,节省成本。
表面加工质量好,可直接用于外观件。
冷成型能力好,适合多种冷加工工艺。
具有黄铜天然的耐腐蚀性和抗菌性。
与非金属材料(如塑料)摩擦不易产生火花,有一定安全性。
含铅:不符合 RoHS、EU REACH 等环保指令中对铅含量的严格限制,因此不能用于食品接触、饮用水管道、儿童玩具及受管制的电子电气产品。
热加工性极差:不能进行任何热成型。
焊接性差。
强度有限:不适合用于高负荷、高强度的关键结构件。
正是由于其“易切削”的核心特性,C3602 被大量用于需要大批量、高精度、复杂形状加工的零件:
五金件: 螺丝、螺母、螺栓、齿轮、锁具零件、钟表零件、阀门、水暖件(非饮用水)。
电子电气: 接插件、端子、接线柱、散热器零件(注意环保要求)。
汽车工业: 化油器零件、仪表零件、油管接头。
一般机械: 轴承、衬套、齿轮、凸轮、计量仪器零件。
vs C2600(无铅黄铜/弹壳黄铜): C2600 不含铅,环保,延展性、耐蚀性(尤其抗脱锌)更好,适合深冲、折弯和环保要求高的产品,但切削性远不如C3602。
vs C3771/C37710(锻造用黄铜): C3771 是为热锻设计的,热加工性极佳,但切削性一般。
C3602(HPb59-1)是一种为“高效切削加工”而生的经典工程材料。 它在需要复杂、精密、大批量生产的零部件领域无可替代。但选择时,必须首要考虑其含铅的环保限制,以及避免用于热加工和焊接的场合。如果您的项目不受环保法规约束,且主要诉求是降低机加工成本和提高效率,C3602 通常是黄铜中的首选。