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C3604铅黄铜百科

发布:sonhooalloy 浏览:4912次

C3604是日本工业标准(JIS)中的牌号,它对应于国际上最著名的“易切削黄铜”或“快削黄铜”,在美国ASTM标准中对应的是C36000

简单来说,C3604是一种为了极佳的切削加工性能而特别设计的铜合金,牺牲了部分延展性和强度,是机械加工行业的主力材料之一。

核心特性总结

  1. 超凡的切削性:这是其最突出的优点。铅在铜锌基体中以细小颗粒均匀分布,起到“自润滑”和断屑的作用,使得:

  2. 切削力小,刀具磨损少。

  3. 加工表面光洁度高。

  4. 能进行高速、深度的切削。

  5. 切屑短碎,易于排除。

  6. 良好的机械性能:在易切削材料中,其强度和硬度表现不错。

  7. 一般的耐腐蚀性:具有黄铜典型的耐大气、水和部分化学介质的腐蚀能力,但不如纯铜或某些特殊铜合金。

  8. 优异的冷加工性:虽然不适合热加工,但可以进行冷锻、冷镦、弯曲等成型工艺。

  9. 良好的导电导热性:优于钢铁,但低于纯铜。

  10. 可镀性:表面易于进行电镀、涂装等处理。


详细特性分述

1.化学成分(典型值)

  • 铜(Cu): 57.0 - 61.0% (基体)

  • 铅(Pb): 1.8 - 3.7% (提供切削性的关键)

  • 锌(Zn): 余量

  • 铁(Fe): ≤0.50%

  • 其他杂质: 微量

重要提示: 铅(Pb)的存在使其不适用于接触食品、饮用水或与人直接长期接触的场合(如首饰),并受到环保法规(如RoHS、REACH)的限制。

2.物理与机械性能(参考值)

  • 密度: 约 8.5 g/cm³

  • 抗拉强度: 约 340 - 460 MPa

  • 屈服强度: 约 140 - 310 MPa

  • 延伸率: 约 15% - 25% (相对较低,因含铅)

  • 硬度: 布氏硬度(HB)约 70 - 100

  • 导电率: 约 26% IACS(国际退火铜标准)

  • 导热率: 约 115 W/(m·K)

3.加工性能

  • 切削性: 评级为 100%(以易切削钢1213为100%基准),是所有黄铜乃至常用金属材料中顶级的,被誉为“快削之王”。

  • 成型性冷加工性能良好,可进行冲压、锻打。热加工性能差,高温时铅会熔化导致“热脆”,因此严禁热锻、热轧。

  • 焊接性极差。同样由于铅的存在,焊接时会产生有毒烟气,且焊缝质量难以保证,通常不推荐焊接。

  • 抛光性: 极佳,易于获得镜面般的光泽。

4.耐腐蚀性

  • 对非氧化性酸、大气、海水有较好的抵抗力。

  • 在潮湿环境下可能发生 “脱锌腐蚀”(锌元素选择性溶解),特别是在含氯离子的环境中。对于关键部件,可选用添加了抑制剂的“抗脱锌黄铜”。

  • 对氨、硫酸、硝酸等腐蚀介质敏感。

优点与缺点

优点

缺点

切削性能无与伦比,生产效率高

含铅,不符合环保指令,应用受限

✅ 加工后表面精度高、光洁度好

焊接性能极差

✅ 冷加工成型能力好

强度相对较低,不适合做高强度结构件

✅ 具有良好的导电导热性

❌ 有脱锌腐蚀倾向

✅ 成本相对较低,经济性高

延展性和韧性较差

✅ 耐磨性尚可


主要应用领域

正是由于其卓越的切削性,C3604被广泛应用于需要大量、快速、精密车削加工的零件:

  • 五金件: 阀门、管接头、水龙头芯、齿轮、锁具零件、钟表零件。

  • 电子电器: 连接器、端子、螺丝、螺母、螺栓、齿轮。

  • 汽车工业: 化油器零件、油管接头、仪表零件。

  • 机械工业: 轴承、衬套、齿轮、机床零件。

  • 日用消费品: 笔套、装饰件、拉链头等(但需注意铅接触问题)。

环保替代材料

随着环保要求趋严,无铅易切削黄铜成为趋势,常见的替代品有:

  • C38500 / C6901: 含铋(Bi)或硒(Se)的无铅环保黄铜,切削性接近C3604,是目前最主流的替代选择。

  • 硅黄铜、锡黄铜: 在某些场合也可作为替代,但切削性能略有不及。

总结

C3604铅黄铜是一种为高效机加工而生的“工程材料”。它在需要大批量、高精度、复杂形状车削件的领域有着不可替代的地位。然而,其含铅的特性是选择时必须首要考虑的限制因素。在新产品设计和出口产品中,应优先考虑符合RoHS等环保标准的无铅易切削黄铜。



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