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HMn57-3-1(锰黄铜合金)

发布:sonhooalloy 浏览:1559次

概述

HMn57-3-1是中国国家标准(GB/T 5231)中的一种高强度、高耐蚀性锰黄铜。它以锌为主要合金元素,通过添加锰和少量铁来显著提高强度、硬度及在海水和蒸汽环境中的耐腐蚀性能,是一种应用非常广泛的结构材料。


一、化学成分 (GB/T 5231-2012)

元素

含量 (%)

主要作用

Cu

55.0 - 58.5

基体元素,保证基本的导电导热性和耐蚀性。

Mn

2.5 - 3.5

关键合金元素。显著提高强度、硬度和对海水、氯化物的耐腐蚀性。

Fe

0.5 - 1.5

细化晶粒,提高再结晶温度,增强耐磨性和抗蠕变能力。

Zn

余量

最主要的合金元素,降低成本,提高强度和铸造性能。

杂质

≤ 1.2 (Pb≤0.2, Al≤0.5等)

严格控制杂质含量,保证材料性能。

牌号解读: HMn57-3-1 可以理解为:H(黄铜),Mn(含锰),57(平均铜含量约57%),3(平均锰含量约3%),1(平均铁含量约1%)。


二、主要性能特点

1. 力学性能

  • 高强度、高硬度:由于锰和铁的固溶强化及细晶强化作用,其强度和硬度远高于普通黄铜(如H62)。

  • 良好的塑性:在热态下具有良好的塑性,适合进行热压加工(如热轧、热锻)。

  • 优异的耐磨性:高硬度与铁元素的加入使其具有良好的耐磨和抗划伤能力。

  • 典型力学性能值 (参考)

    • 抗拉强度 (Rm):≥ 490 MPa

    • 屈服强度 (Rp0.2):≥ 165 MPa

    • 延伸率 (A):≥ 15%

    • 布氏硬度 (HBW):≥ 160

2. 物理与化学性能

  • 耐腐蚀性优异对海水、氯化物溶液、过热蒸汽具有出色的耐蚀性,其耐海水腐蚀性能远优于大多数普通铜合金。抗“脱锌腐蚀”能力也较强。

  • 切削性能一般:由于强度高、韧性好,其切削加工性能不如含铅黄铜(如HPb59-1),但尚可接受。

  • 焊接性能良好:可以进行钎焊、电阻焊和气体保护焊,但熔焊相对困难。

  • 导电导热性:比纯铜或低合金黄铜差,但仍保持一定的导电导热性。


三、应用领域

由于其“高强度 + 耐海水腐蚀”的核心特性,HMn57-3-1主要应用于以下领域:

  1. 船舶与海洋工程

  2. 关键应用领域。用于制造螺旋桨、桨叶、船用泵的叶轮和轴套、海水管路阀门、船舶配件等。

  3. 阀门与泵业

  4. 制造耐腐蚀、耐磨损的阀杆、阀芯、阀座、泵壳体等,尤其适用于化工、海水淡化、电力行业的循环水系统。

  5. 重型机械与耐磨部件

  6. 制造需要高强度和耐磨性的衬套、轴承、齿轮、蜗轮等。

  7. 热交换器

  8. 用于工作环境为海水或腐蚀性介质的热交换器管板和外壳。


四、常见形态与加工

  • 常用形态:棒材、板材、管材、线材、锻件。

  • 主要加工方式热加工(热轧、热锻) 是其首选的成型方式。冷加工也可进行,但变形抗力大。

五、优缺点总结

优点

缺点 / 注意事项

强度高、硬度大

切削性能相对较差(相比易切削黄铜)

优异的耐海水腐蚀性

成本高于普通黄铜(因含Mn、Fe)

良好的耐磨性和抗蠕变性

导电导热性相对较低

在热态下塑性好,易于热成型

可能存在应力腐蚀倾向,重要零件需去应力退火

总而言之,HMn57-3-1是一种以牺牲部分加工性和导电性为代价,换取极高强度和卓越耐海水腐蚀性能的“工程级”黄铜。 它在要求苛刻的海洋、化工和重载机械环境中是不可或缺的关键材料。



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