HSn90-1是一种常用的锡黄铜,也被称为“海军黄铜”或“90-1锡黄铜”。以下是其详细的成分、性能及应用介绍。
HSn90-1的牌号表示主要成分为铜(Cu)含量约90%,锡(Sn)含量约1%,其余为锌(Zn)和少量杂质。
典型化学成分(质量分数 %):
铜 (Cu): 88.0 ~ 91.0
锡 (Sn): 0.25 ~ 0.75 (核心合金元素)
锌 (Zn): 余量
杂质总和: ≤ 0.3
其他微量杂质: 如铅(Pb)、铁(Fe)、锑(Sb)、铋(Bi)、磷(P)等都有严格限制。
成分解读:
高铜含量(~90%): 保证了合金具有良好的耐腐蚀性、塑性和温暖的色泽,更接近纯铜。
锡(Sn)的加入(~0.5%): 这是该合金的关键。锡能显著提高黄铜在海水、淡水等介质中的耐腐蚀性,特别是耐脱锌腐蚀和耐冲击腐蚀的能力。这是它被称为“海军黄铜”的原因。
锌(Zn)作为余量: 起到固溶强化作用,在保证耐蚀性的同时提高强度和可铸造性,并降低成本。
HSn90-1是一种性能均衡的铜合金,兼具良好的耐蚀性、适中的力学性能和优秀的工艺性能。
强度与硬度: 强度高于纯铜和普通黄铜(如H90),但低于高锌黄铜(如H62)。属于中等强度。
塑性: 具有良好的热加工塑性(如热轧、热锻),但冷加工性能一般。冷态下变形较困难,容易产生应力腐蚀开裂倾向。
典型状态性能(参考):
软态(M态,退火): 抗拉强度 ≥ 280 MPa,伸长率 ≥ 40%
硬态(Y态,冷加工): 抗拉强度 ≥ 400 MPa,伸长率 ≥ 10%
密度: 约 8.8 g/cm³
导电导热性: 良好,但低于纯铜。
色泽: 金黄色,美观。
卓越的耐海水腐蚀性: 锡的加入形成了致密的保护膜,能有效抵抗海水、盐水、海洋大气的腐蚀。耐脱锌腐蚀能力远优于普通黄铜。
耐淡水腐蚀: 在热电厂冷凝器、淡水热交换器等环境中表现优异。
耐应力腐蚀开裂: 虽然对冷加工敏感,但成分优化后,其耐应力腐蚀性能优于某些高锌黄铜。
铸造性能: 良好,流动性适中。
热加工性能: 优秀,非常适合在高温下进行轧制、锻造和挤压。
冷加工性能: 较差,冷变形时加工硬化快,需要中间退火。冷拔、冷轧时需谨慎。
切削加工性: 尚可,但不如含铅黄铜。
焊接性: 软钎焊、硬钎焊性能良好,气体保护焊和电阻焊也可行,但不宜进行气焊和电弧焊。
耐热性: 在200℃以下可长期稳定使用。
基于其耐海水腐蚀和良好热加工性的核心特点,HSn90-1主要用于:
船舶与海洋工程: 经典用途。如船舶的冷凝管、热交换器管、海水管道、船舶零件、航海仪器等。
电力工业: 火力发电厂、核电站的冷凝器管板、低压给水加热器管等。
化工设备: 制造与海水、油类、蒸汽等接触的耐蚀零件。
汽车工业: 某些需要耐腐蚀的管路接头、衬套。
其他: 制造耐腐蚀的弹簧、簧片、金属网、奖章、装饰件等。
特性 | HSn90-1 (90-1锡黄铜) | H90 (普通黄铜) | BFe10-1-1 (白铜) |
主要特点 | 耐海水腐蚀优异,综合性能好 | 塑性极好,色泽金黄,耐大气腐蚀 | 耐海水腐蚀极佳,强度高,抗污染 |
耐海水性 | 优 | 一般(易脱锌) | 极优 |
强度 | 中等 | 较低 | 高 |
成本 | 中等偏高 | 较低 | 很高 |
典型应用 | 船舶冷凝管、电厂管板 | 奖章、装饰、散热片 | 高端海水冷凝管、海上平台关键部件 |
总结:
HSn90-1是一种以耐蚀性(尤其是耐海水)为导向的中铜含量锡黄铜。它在成本、耐蚀性和力学性能之间取得了良好平衡,是海洋环境和电力工业中不可或缺的经典材料。其最大的缺点是冷加工性能不佳,因此在产品设计和加工工艺选择上需要特别注意,更适合于热加工成型的产品。