C2801黄铜是一种非常常见和重要的铜锌合金。以下是对其特性的详细解析:
牌号: C2801 是日本工业标准(JIS) 的牌号。
对应关系: 它对应中国的 H62黄铜、美国的 C28000(Muntz Metal) 以及国际通用的 CuZn40。
名义成分: 约 60%的铜(Cu) 和 40%的锌(Zn),因此常被称为“六四黄铜”。它位于α+β两相区的边界,是典型的双相黄铜。
高强度、高硬度: 由于含有硬质的β相,C2801的强度和硬度远高于含锌量低的α单相黄铜(如C2600/70黄铜)。这是它最突出的优点之一。
良好的耐磨性: 硬度高带来了较好的耐磨性能。
塑性较差(室温下): 在室温下,其冷加工性能(如深冲、弯曲)不如α黄铜。它更适合热加工(如热锻、热轧)。
典型的“季裂”敏感性: 像所有高锌黄铜一样,C2801对应力腐蚀开裂(季裂)比较敏感。冷加工后的制品在含氨、汞等特定介质的环境中,可能自行开裂。需要进行去应力退火来消除此风险。
色泽: 呈现明亮的金黄色,色泽饱满,外观好。
导电导热性: 导电率约为纯铜的28%左右,导热性良好,但不如纯铜和低锌黄铜。
耐腐蚀性: 在大气、淡水、海水中的耐蚀性尚可,但不如锡青铜(如磷青铜)。在特定条件下(如海水、热水)有脱锌腐蚀的倾向,即合金中的锌被选择性溶解,留下多孔、脆弱的铜层。对于关键应用,可选用添加了微量砷、锑或磷的“抗脱锌黄铜” 变种。
切削性: 极佳。在黄铜中,两相组织的存在使其切削性能优异,切屑呈碎屑状,刀具磨损小,表面光洁度高,因此被誉为 “快削黄铜”。
热加工性: 优良。在600-800°C的温度范围内具有很好的热塑性,非常适合进行热挤压、热锻等工艺。
冷加工性: 一般。只能进行有限的冷变形,如需深度冷加工,需进行中间退火。
焊接性: 较差。由于锌的沸点低(907°C),在焊接高温下极易蒸发,产生白色氧化锌烟雾,并导致焊缝气孔、接头强度下降。通常采用钎焊或软焊,熔焊困难。
铸造性: 流动性尚可,但由于凝固温度范围较宽,易产生缩松,铸造性能不如铸造专用黄铜。
优点 | 缺点 |
1. 强度高、硬度高 | 1. 室温塑性(延展性)较差,不适宜复杂冷成型 |
2. 耐磨性好 | 2. 对应力腐蚀开裂(季裂)敏感 |
3. 切削加工性能极佳 | 3. 有脱锌腐蚀倾向 |
4. 热加工性能优良 | 4. 焊接性能差 |
5. 成本相对较低(锌含量高) | 5. 导电导热性低于低锌铜合金 |
6. 色泽美观 |
因其高强度、耐磨、易切削和良好的热加工性,C2801/H62黄铜广泛应用于:
结构件和耐磨件:
齿轮、蜗轮、衬套、轴套、阀门阀杆、泵杆、螺母。
需要承受较大机械摩擦和压力的零件。
热加工制品:
热轧板材、棒材、带材。
热锻成型的各种零件,如五金配件、建筑装饰件。
切削加工零件:
各种需要通过车、铣、钻等工艺大批量制造的精密机械零件、电器接插件、锁具零件、钟表零件、阀门组件。
其他:
空调散热器片(以前常用)、热交换器管板。
日用五金:水龙头、门把手、装饰条、奖章、弹壳(历史上)等。
C2801(H62)黄铜是一种以强度、耐磨性和优异切削性为核心优势的双相黄铜。 它在需要承受机械载荷、磨损以及要求高生产效率(机加工)的场合表现出色。但在选择时,必须充分考虑其室温塑性差、季裂敏感和脱锌倾向等局限性,并针对应用环境(如是否处于腐蚀环境、是否有残余应力)采取相应的热处理或材料升级措施。