CuZn37Pb1(也称为CW612N)是一种非常经典的易切削铅黄铜,在工业上应用极为广泛。其特性可以概括为:极佳的切削性、良好的机械性能与适中的耐腐蚀性。
以下是其详细特性分析:
铜:约59-63% → 提供基本的金属性能、耐蚀性和颜色。
锌:余量,约35.5-38.5% → 作为主要的合金元素,降低成本和熔点,提高强度和硬度。
铅:约0.8-1.9% → 关键元素。铅在黄铜基体中以微小颗粒的游离态均匀分布,不溶于铜锌合金。在切削时,这些铅颗粒起到断屑和润滑作用,极大改善切削性能。
其他微量元素:可能含有少量铁、镍等,但含量很低。
卓越的切削加工性:
这是其最突出的优点,切削速度可达普通黄铜的几倍。
加工时切屑碎断,不缠绕刀具,能获得极高的表面光洁度。
被誉为“快削黄铜”或“自动车床用黄铜”,非常适合大批量、高精度的自动车床加工(如车、铣、钻)。
良好的机械性能:
强度、硬度适中,高于纯铜和部分普通黄铜。
具有一定的耐磨性。
较好的冷成形能力:
可以进行冷镦、冷冲等成型工艺,但不如无铅黄铜(如CuZn37)的延展性好。
适中的耐腐蚀性:
对大气、淡水、海水有较好的耐蚀性,但不如锡青铜或高铜黄铜。
在干燥空气和静水中稳定,但在流动海水、氨水、酸性环境中易发生脱锌腐蚀或应力腐蚀开裂。
导电导热性:
导电导热性优于钢,但远低于纯铜。
铸造和热加工性能:
铸造流动性好,但热加工(如热锻、热轧)性能较差,因铅在高温下会削弱晶界结合力,导致“热脆性”。
含铅带来的问题:
环保与健康风险:铅有毒,在制造、加工(产生含铅粉尘/废屑)、废弃处理以及某些应用(如接触饮用水、食品)中受到严格限制。RoHS、NSF等法规禁止其用于特定领域。
高温性能差:如上所述,不适合高温环境工作或热加工。
不能焊接:铅的存在使得焊接非常困难,焊缝易产生热裂纹,强度和密封性差。
耐蚀性局限:在恶劣化学环境中不适用。
正是由于其优异的切削性,它被广泛应用于需要复杂形状、高尺寸精度和大批量生产的结构件和五金件:
阀门、管接头、水暖配件:过去常用,现在饮用水领域已逐步被无铅黄铜(如CuZn39Pb0.5、CuZn36)取代。
齿轮、钟表齿轮、锁芯、锁具零件
电器插座、接线柱、螺栓、螺母、螺丝
汽车、拖拉机上的化油器零件、仪表零件
各种需要进行大量车削加工的机械零件
中国标准(GB):HPb59-1(最常用的对应牌号)
美国标准(ASTM):C37700, C38000
日本标准(JIS):C3771
德国标准(DIN):CuZn39Pb1 (CW614N) 成分非常接近,可视为同类材料。
CuZn37Pb1(HPb59-1)是一种以牺牲部分延展性、焊接性和环保性为代价,换取顶级切削性能和高效生产率的黄铜材料。
选材决策关键点:
如果您的产品需要大批量、高速、精密的机加工,且不涉及食品、饮用水、儿童接触或严苛环保要求,CuZn37Pb1是一个非常经济高效的选择。
如果产品需要焊接、用于涉水涉食领域,或需符合现代环保法规(如RoHS),则应选择无铅易切削黄铜(如CuZn39Pb0.5, CuZn36Pb0.5等)或其他替代材料。