金属和合金

什么是黄铜,它在哪里使用?

什么是黄铜,它在哪里使用?
内容
  1. 特性
  2. 化合物
  3. 种类
  4. 如何区别于其他金属?
  5. 应用

黄铜是一种工业合金,可降低使用有色金属制造产品的成本。与纯铜相比,黄铜制品便宜几倍。

特性

黄铜看起来像一种黄白色的金属合金。它的颜色有点像青铜,因为它的成分之一是铜。 锌用作第二贱金属。 但青铜和黄铜的特性有很大不同。

合金的加热会影响结构的变化。 随着温度升高,锌和铜原子随机排列。缺乏明确的顺序使这种合金更具延展性和延展性。温度限制为460度。然而,值得将黄铜冷却到该指标以下,因为铜和黄铜原子的严格排序得到恢复。合金越硬,就越脆。

该材料最终在 950 度的温度下熔化,这将其归类为最不耐火材料。由于可塑性,黄铜不仅可以车削,还可以在输送机生产的特征阶段之一进行冲压。

黄铜中的锌越多,合金变得越硬越脆。 然而,黄铜的整体强度明显不如钢。黄铜中其他金属和非金属的存在会影响合金的加工和延展性。以这种方式获得的性能对于易于车削和排屑是必要的 - 并非每个产品都是通过铸造生产的。

黄铜不会生锈,由它制成的零件用于环境相对湿度和绝对湿度较高的条件下。 铜制品固有的特性表现出来:在相对干燥的空气中,出现的最薄的氧化膜保护了更深层不被分解,就像一层油漆一样。经过研磨和车削,黄铜不会氧化或变黑。然而,在高湿度条件下,在一些盐和酸烟雾的存在下,它会变暗。

该合金具有相当好的清漆或油漆涂层。 这允许黄铜获得真正适销对路的外观 - 买家不会立即猜测特定部件是由什么制成的。

该合金具有良好的减摩性能。黄铜与钢合金和有色金属具有很高的可焊性。例如,很容易获得用于机械和电气工程的双金属部件。

金色 - 如青铜 - 用于生产内饰奢侈品。

由于铁和镍的含量很少,黄铜几乎不会被磁化:在手动磁铁的帮助下,即使是这方面经验丰富的专家也无法将其与有色金属区分开来。

化合物

黄铜中锌和铜的百分比超过了在一定程度上改变这种合金性能的其他成分的含量。铜使黄铜更易于加工。 有两种黄铜结构。

  1. Alpha 相 - 一种具有高稳定性的组合物。 呈现该相状态的黄铜晶格呈面心立方形状。这种合金是最常见的黄铜成分。
  2. α-β 相 - 3 份铜和 2 份锌。 晶格具有基本碎片。

第二相的硬度明显超过第一相。但硬度和可塑性是相互排斥的概念。如果黄铜中的锌含量约为一半,则黄铜几乎变成白色。锌越多,黄铜合金越硬——铜赋予合金更大的柔软性和延展性。

黄铜成分中的铅和铋的含量使加工者在加热时可以减少产品的变形。 少量引入组合物中的铅将使获得容易破碎的锯末成为可能,这就是为什么它们更容易从新加工的边缘去除的原因。

最广泛使用的 tompak 用于制造零件和一些珠宝。 在这种情况下,黄铜合金的颜色呈黄色或微红色 - 通过颜色很容易确定冶炼过程中使用了多少锌。

种类

黄铜主要按其化学成分分类。锌、铜和其他金属和非金属添加剂的百分比很大程度上决定了它的最终物理参数。因此,几乎白黄铜含有多达一半的锌。

这种高度可变形的合金含有大约 88% 的铜和 10% 的锌,其余的是附加添加剂。 这就是所谓的 tompak - 这种修改具有不错的性能。

有延展性黄铜用于制造锻造和古董物品。它的一些部件涂有铬或镍 - 镀镍或镀铬黄铜看起来更漂亮,因为它在最终加工过程中不会失去其外观。

黄铜在加热和随后的合金熔化过程中的流动性允许铸造具有高度细节的物体。

在这种情况下,不需要对艺术品进行铣削。

首饰黄铜用于制作吊坠、戒指、耳环等首饰。 金涂层(镀金)可以涂在黄铜上,这让您可以将黄铜首饰换成真金,而不会多付几十上百倍。这种黄铜用于生产表壳——就像珠宝一样,这些手表可以镀金或镀银。在应用黄金或白银之前,产品已预先抛光 - 抛光的黄铜从四面八方闪耀,贵金属将改善珠宝的外观至完美状态。

红黄铜含有 10% 或更少的锌。 它用于制作小雕像、小半身像和其他小型雕塑。

在机械学中,铸造黄铜用作机器和设备的移动和静止部件。由于其密度相对较低,仅为 8.3 g/cm3,因此可用于功能单元中,这些功能单元将受益于减轻照明以提高驾驶性能。该合金含铜50-81%,第三方工艺添加剂用量提高到2-3%。

由铸黄铜制成的零件用于各种技术设备的机器和机构,以及现代船舶和船舶的功能模块和模块。 铸造合金是截止阀的主要成分:水龙头、闸阀、阀门,其工作温度不超过250度。 有些轴承不是用钢制成的,而是用黄铜制成的——主要是那些不承受增加载荷的轴承。

自动黄铜用于精密机械。 铜含量为 57-75% 铜,锌 - 24-42%,铅 - 0.3-0.8%。 自动黄铜合金在高精度和高性能机器上加工。

用于生产硬件或室内装饰元件的一种技术合金具有类似于自动黄铜的特性。这种坯料是棒材和片材的形式。前者在车床上加工,后者经过铣削和/或冲压。

阿尔法合金的特点是锌的质量分数不超过35%。 由于决定了内部结构的非标准晶格,合金具有相当的塑性。

黄铜的这种改性是冲压产品的理想选择。

双组分

黄铜合金,主要只含有铜和锌,其他杂质含量很少,微量。 纯双组分黄铜是一种仅在实验室中发现的现象。 锌在 20-25 度时溶解在铜中 39%。当加热到950°时,当合金变成液体时,锌在铜中的溶解度下降到32%。尝试在相同的 95 度下溶解更多的锌将导致黄铜从 α 相转变为 β 相:过量的锌将开始沉淀或保持重量不均匀,因此用 β 黄铜铸造的坯料将在第一次严重时破裂机械(重量)载荷。

然而,黄铜在锌合金中浓度逐渐增加的行为并不十分常见和自然。只要合金中锌的含量不超过 32%,组合物的延展性就会增加。但是当在 950 度下通过 32% 时 - 以及随后的凝固 - 脆性和硬度会增加。通过45%锌棒后,铸坯的硬度和强度会急剧下降。

黄铜经过高压处理。 但是在300-700度时,合金变得太脆了,在这个区间,黄铜不是这样加工的。

对锌含量高达 32% 的双组分合金进行冷加工。这就是获得板材、线材和型材毛坯的方式。在室温下,这种合金具有很高的延展性。在 300-700 度时延展性下降不能获得热轧产品——为此,锌含量需要增加到 39%。

标记二组分黄铜如下。 例如,L-80 大约含有 80% 的铜和 20% 的锌。标记数字表示合金中铜的重量百分比。

多组分

多组分黄铜合金的等级比双组分等级更多。除铜和锌外,还使用其他成分进行合金化。 简单的命名法表明,例如黄铜,添加了基于铁和锰的杂质,称为铁锰。 例如,铝有一个相应的名称。

多组分配方的标签更为复杂。

例如,LAZhMts66-6-3-2 含有 66% 的铜、6% 的铝、3% 的铁和 2% 的锰。锌在这里的含量为 23%。名称中未注明锌:它是通过减去铜和合金添加剂后的余数计算得出的。除铁、铝和锰外,还使用硅、铅和镍作为添加剂。 以不同的百分比添加,它们显着改变了合金的性能。

  1. 所以,如果添加锰,黄铜制品的强度和抗氧化性显着提高。与锡、铝和铁混合将导致这种质量进一步提高。
  2. 感谢锡 不仅强度会增加,而且在海水中的抗氧化性也会增加。事实是,这种水含有盐分,在正常条件下,盐分腐蚀铁和铜的速度甚至比在海洋气候以外的环境中还要快。含锡黄铜被称为“海洋”。
  3. 其特点是能够在任何合金上形成氧化膜,抗破坏。这使得黄铜在高湿度条件下不易腐蚀。
  4. 带领 有利于加工,但会降低黄铜合金零件的强度。含铅黄铜的延展性显着提高。它在黄铜中的含量不超过 2% - 这就是自动黄铜的获得方式,之所以得名,是因为零部件的生产是基于使用自动化机器的生产。
  5. ,虽然它会降低强度和硬度,但与铅一起会导致轴承组过早磨损。
  6. 锡 - 分开 – 由于黄铜在盐水中的抗氧化性能,这种合金可用于造船。

黄铜对有机酸和基于它们的盐溶液具有良好的耐受性。 合金添加的数量和百分比,除了锡,在这个水平上对合金没有额外的影响。

如何区别于其他金属?

废金属收集点的每个工人都知道如何区分黄铜和其他有色金属合金。 如果他没有这些信息,他作为收货人的工作可能会给专门从事各种二次金属重熔和加工的企业造成损失。

如果即使是没有加工金属及其合金经验的小学生也能将黄铜与钢区分开来,那么就很难将黄铜与添加了钴的钢(一种黄铜合金)区分开来。

这是由不道德的卖家使用的,例如,释放阳极氧化钢螺母和螺栓,而不是纯青铜和黄铜。 黄铜的淡黄色调取决于其中锌和其他添加剂的含量。当您尝试将有色金属的自攻螺钉拧入先前在钢板或型材截面上钻孔的孔中时,该紧固件只会在其侧面卷曲。将黄铜自攻螺钉拧入树中时,槽很容易被螺丝刀或螺丝刀头损坏,元件肯定会弹出。

黄铜和铜的区别如下。铜比黄铜软 - 它很容易被剪线钳和金属剪刀咬伤。纯铜具有微红色的特征。 然而,黄铜中的高含量铜即使是相当有经验的用户也会感到困惑。

  1. 要了解这是黄铜而不是铜,请将零件扔到地上或用锤子敲打。黄铜会发出响亮的声音,而铜会更聋。这项检查是必要的,以免混淆含有千克金属或合金的相同大块部件。
  2. 检查制造商提供的零件上的标记(如果有)。黄铜标有第一个字母 L,铜分别标有 M。
  3. 如果没有识别标记,请尝试用 10 或 50 戈比的硬币刮擦产品。铜上会保留一个重要的、易于区分的凹槽,而黄铜则不能这样说。
  4. 最后,确保您面前有特定的产品。因此,一根绳子或电线是由铜制成的。黄铜可以是家具部件、门窗配件、一些器具和一些工具、机器零件(例如,管道适配器)。

与青铜的区别如下。

  1. 黄铜呈金黄色,青铜呈棕红色。
  2. 黄铜比青铜轻。锡比锌重得多——而它又是青铜的第二大主要成分,与铜并列。青铜比铜重得多。
  3. 如果合金的铁和镍含量高,一些青铜物品会被磁性​​吸引。
  4. 黄铜杯在暴露于酸溶液时不会沉淀,而青铜则不能这样说。
  5. 试图焊接黄铜会产生白烟。青铜不会对电弧产生这种反应。

经验丰富的金属工人可以通过在任何地方用锉刀打磨产品或其零件,通过颜色非常确定地识别黄铜和青铜。

青铜和黄铜之间的区别太大了,不容忽视。

应用

黄铜的成分最终决定了它的确切用途。

  1. 因此,含 90% 铜的 tompak 用于双金属和多金属产品。 一个典型的例子是电热水壶开关中的双金属片,在蒸汽温度超过 100 度时会自行折断。
  2. 金色(装饰)黄铜,外观与第595次试金无异,用于制作耳环及链子、手表手链等。首饰成型后镀金或镀银。瓷砖、艺术锻造元件、家具部件经过阳极氧化处理(例如镀锌、镀铬、镀镍等)或涂有不寻常色调的清漆或油漆。
  3. 黄铜适配器可以焊接到钢制管道上。 然而,使用简单的逆变器(使用传统电极)很难焊接这两个部分。这里使用更专业的焊接。这些适配器的应用:供气和供水、带毛细管的系统等。
  4. 铸造黄铜用于制造承重结构。 例如,它可以是用于滑动玻璃家具门的 W 形型材,但它的成本高于铝。
  5. 自动黄铜用于生产紧固件、板材和型材。 高速加工使这些产品的生产达到了真正的大规模水平。
  6. 黄铜合金导电,青铜也是如此。 黄铜用于电线和电缆的套管连接 - 为此,使用更柔软和更具延展性的黄铜等级。耐腐蚀性在这里也很重要 - 触点不得氧化,导致在电线负载下产生火花。

各种牌号黄铜合金的更具体应用:

  • L96 - 散热器,毛细管由这种合金制成;
  • L8/85/90——汽车零部件、气候技术组件;
  • L70——用于化学装置的套管;
  • L68——冲压;
  • L63——紧固件、冷凝管、汽车零部件;
  • L60——适配器、螺母、汽车零件;
  • LA77-2——海船冷凝器管道;
  • LAZH60-1-1 - 船舶详情;
  • LAN59-3-2——船舶、电动机、化工设备的备件;
  • LZhMa59-1-1——轴承分离器、飞机和船舶备件;
  • LN65-5——压力表、电容器;
  • LMts58-2——紧固件、配件、汽车配件;
  • LMtsA57-3-1 - 船舶和船只的备件;
  • L090-1 / L070-1 / L062-1 - 热力工程中的储存管;
  • L060-1 - 热力工程中的电容器;
  • LS63-3/LS74-3——手表零件、衬套;
  • LS64-2——印刷备件;
  • LS60-1 - 紧固件、机构齿轮、衬套。

数十种已知黄铜合金的每个等级都有特定的应用。不建议违反这些要求。

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