HPb58-2.5(更常见和标准的牌号为 HPb59-2.5 或直接称 铅黄铜)是一种广泛应用、高性能的易切削铜合金。以下是其详细的成分、性能及应用介绍。
HPb59-2.5 的牌号含义是:
H: 黄铜(“黄”的汉语拼音首字母)
Pb: 添加元素铅
59: 平均铜含量约为 59%
2.5: 平均铅含量约为 2.5%
其标准化学成分范围如下:
元素 | 含量(质量分数,%) | 主要作用 |
铜 (Cu) | 57.0 ~ 60.0 | 保证基本的金属性能、导电导热性和耐蚀性。 |
铅 (Pb) | 2.0 ~ 3.0 | 核心元素:改善切削加工性能,使切屑易断,提高加工速度和光洁度。 |
锌 (Zn) | 余量 | 平衡成分,提高强度、硬度和铸造流动性。 |
杂质 | ≤ 0.75 | 包括铁、锑、铋、磷等,严格控制以保证材料纯净度。 |
注: “HPb58-2.5” 可能是对成分控制更严或特定厂商的派生牌号,其铅含量明确在2.5%左右,铜含量略低(约58%),但基本特性和HPb59-2.5高度一致。
HPb59-2.5 是“快削黄铜”或“易车黄铜”的杰出代表,性能平衡性极佳。
卓越的切削加工性能
这是其最突出的优点。铅在合金中以游离态细小颗粒均匀分布,在切削时起到断屑和润滑作用。
允许极高的切削速度(可达高速钢刀具的100米/分钟以上)。
加工后表面光洁度好,刀具磨损小,生产效率极高。
良好的力学性能
强度与硬度: 属于中高强黄铜,抗拉强度(Rm)约 350 - 450 MPa,硬度良好,优于普通黄铜(如H62)。
塑性: 虽然含铅会降低室温塑性(伸长率A约12%),但仍具备一定的冷热加工能力,可以进行弯曲、锻压等成型。
物理与化学性能
耐腐蚀性: 对大气、淡水、海水有较好的耐蚀性,但在脱成分腐蚀(如“脱锌”)敏感的环境下,其耐蚀性不如锡黄铜(如HSn70-1)。
导电导热性: 导电率约为纯铜的26%左右,导热性良好。
耐磨性: 铅相本身具有润滑性,使其具有一定的自润滑和耐磨特性。
无磁性、无火花: 适合在防爆、电磁敏感环境中使用。
工艺性能
铸造性能: 良好,流动性好,适合压铸和砂铸。
焊接性能: 较差。铅的存在会导致热脆性,在焊接时易产生裂纹和气孔,通常不推荐熔焊。
抛光性: 极佳,易于进行电镀、镀铬、镀镍等表面处理。
该合金主要以棒材、线材、型材(如六角棒、方棒)形式供应,广泛应用于需要大量切削加工的零部件。
机械制造: 阀门、管接头、水暖配件、泵壳、齿轮、蜗轮、衬套、轴承保持架等。这是其最大的应用领域。
电器与仪表: 精密仪器零件、钟表齿轮、锁芯、电器接插件、螺丝、螺母等。
汽车工业: 化油器部件、油管接头、刹车系统零件等。
日用五金: 水龙头芯、高级门锁、装饰件、钢笔尖等。
与HPb59-1对比: HPb59-2.5的铅含量更高(2.5% vs 1%),因此切削性能更优,但塑性和韧性稍逊于HPb59-1。HPb59-1是更通用、最常见的易切削黄铜。
与HPb63-3对比: HPb63-3的铜含量更高(63%),铅含量也更高(3%),切削性最好,被称为“快削黄铜之王”,但成本也更高,强度相对较低。
环保与健康: 铅元素对人体和环境有害。在加工时会产生含铅粉尘/烟雾,需做好职业防护。其应用也受到欧盟RoHS等指令在某些领域(如饮用水接触部件)的限制,目前正逐步被无铅易切削铜合金(如铋黄铜、硅黄铜等)替代,但在非涉水、非食品接触的机械领域仍被广泛使用。
HPb59-2.5(或HPb58-2.5)是一种以优异切削性为核心优势的铅黄铜。它在强度、耐蚀性和工艺性之间取得了极佳的平衡,是制造复杂、精密、需要大批量车削加工零件的经典材料。在选择时,需根据具体的性能要求、加工条件和环保法规来决定。