黄铜的好处是两种主要金属成分(铜和锌)的比例可以根据黄铜材料的用途而变化。 然而,这也意味着黄铜的特性并不通用,具体取决于黄铜的成分。
黄铜的一些特性证明了它在快速原型制作和定制黄铜加工行业中的广泛使用。 让我们简要地考虑一下这些属性。
在快速原型制作和零件制造中,材料最理想的特性之一是耐腐蚀性。 这在世界上也很有意义,因为耐腐蚀材料可以长期保持其外部完整性和外观。 黄铜材料非常耐腐蚀。 这主要是因为黄铜中缺少铁。 报告甚至表明,黄铜可以抵抗盐水的电偶腐蚀,而盐水的腐蚀性远高于淡水。 此属性对于黄铜 3D 灯丝特别有用。
黄铜具有独特的亮金色外观。 黄铜成分在黄铜材料的最终颜色中起着重要作用。 较高的铜含量会呈现红色,而更多的锌则意味着黄铜材料的颜色更偏银色。 在快速原型制作中,对材料外部特性的关注达到了历史最高水平。 现在厂家更注重美观,没有比黄铜材质的亮金色外观更好的了。
尽管非常易于加工且易于成型,但黄铜材料具有高抗拉强度。 专家甚至将其抗拉强度与低碳钢进行了比较。 由黄铜材料制成的零件坚固耐用,增加了整体耐用性。
黄铜是一种非常导电的金属,主要是因为铜。 如果您不知道,铜是第二大导电金属。 与黄铜的高导电性相伴的是其良好的热性能。 这最终意味着黄铜可用于需要在高温下成为良好电导体的部件。
有不同类型的黄铜 - 超过 60 种! 黄铜的分类取决于多种因素,例如晶体结构、锌含量、颜色等。但是,不同黄铜类型之间的主要区别在于它们的晶体结构。
黄铜由两种主要金属组成——铜和锌。 由于这两种材料的原子结构不同,因此它们可能会以不同的方式结合,具体取决于每种成分的比例和结合的温度。
考虑到这些因素,黄铜材料可能具有三种不同类型的晶体结构。 他们是:
这种黄铜的锌含量低于 37%。 在显微组织方面,α黄铜具有面心立方晶体结构。 它们形成均匀的晶体结构。 由于它们比其他黄铜类型更软,因此更容易进行冷加工、弯曲、拉拔和轧制。 最相关的阿尔法黄铜之一是 70/30 黄铜,其中含有 70% 的铜和 30% 的锌。 这种类型的阿尔法黄铜非常耐腐蚀,并且可以轻松进行冷加工。
在机加工中,阿尔法黄铜用于制造螺栓、铆钉、紧固件、弹簧触点和许多其他机加工零件。
β黄铜的含锌量高于α黄铜,含锌量在45%以上。 这种黄铜是三种类型中最硬、最坚固的。 但它的延展性不如其他两种,只能热加工或铸造。 β 黄铜形成 β 结构晶体。 它们在微观结构方面具有体心立方晶体结构。 β 黄铜可用于制造水龙头、古董和其他具有复杂零件的材料。
α-β黄铜的另一个名称是双相黄铜。 顾名思义,它们是 α 和 β 黄铜晶粒结构的组合。 它们含有 37% 至 45% 的锌。 双相黄铜的α和β成分之间的平衡很大程度上取决于锌含量。 黄铜中锌的比例越接近 37%,α 晶粒结构就越占主导地位。 同样,黄铜成分中锌含量接近 45% 意味着更多的 β 晶粒结构。
α-β 黄铜比 α 黄铜具有更好的冷延展性和硬度。 它们也比阿尔法黄铜更便宜、更常见。
不过,α-β 黄铜的缺点之一是脱锌腐蚀。 这是从铜合金中浸出锌,只留下黄铜的铜成分。
黄铜本身是多种金属合金的总称。 尽管两种主要金属是铜和锌,但这两种金属的黄铜成分可能在比例上有所不同。 这也是为什么黄铜的性能不具有普遍性的原因。 由于这些变化,黄铜材料有不同的组合或等级。 这些牌号在快速原型制作中具有不同的用途。
该等级的黄铜是当今工业上使用最广泛的黄铜之一。 合金 260 也称为 70/30 黄铜。 这意味着它含有 70% 的铜和 30% 的锌。 也许其广泛使用的主要原因是其高延展性。 人们可以轻松地将这种材质拉制成各种形状和形式,而不会影响其强度和韧性。 合金 260 也不像其他黄铜牌号那样容易受到脱锌腐蚀的影响。 此外,它还具有良好的冷加工性能。
合金 260 在制造弹药、汽车和各种紧固件的部件方面至关重要。
该等级也称为 Muntz Metal,以其发明者 George Muntz 命名,他开发了用于船体衬里的合金。 合金 280 是一种黄铜牌号,含有 60% 铜和 40% 锌。 该等级是高强度黄铜,其非常坚固的特性使其在定制黄铜加工中至关重要。 它特别适合船舶和建筑部件的制造。
合金 360 也被称为易切削黄铜,因为它易于切削和钻孔。 易于切削主要归功于铅,铅约占黄铜成分的 3%。 合金 360 是业内最常见的黄铜牌号 - 这也是有充分理由的! 尽管非常柔软且具有延展性,但它具有令人难以置信的拉伸强度。 这意味着加工的高度容易性。 以至于它成为了机械加工性的行业标准。 此外,它非常耐腐蚀,非常适合焊接和钎焊操作。
360 合金是制造紧固件、配件和许多硬件组件的首选黄铜材料之一。
这种合金有建筑青铜的绰号。 不过,不要被愚弄了。 它仍然是黄铜。 它的锌含量相对较高。 与合金 360 一样,合金 385 也非常易于加工。 这使其成为快速原型制作和定制黄铜加工行业制造商的最爱。 它的主要用途是在建筑行业制造各种组件,但它在艺术家中也很方便和相关。
464 合金的黄铜成分如下:59% 的铜、40% 的锌、1% 的锡和微量的铅。 这种独特的成分赋予金属合金非常高的抗拉强度等级。 比业内许多其他黄铜牌号更强,在合理程度上影响其可加工性。
这种黄铜等级的独特成分的另一个角度是它的耐腐蚀性,即使在盐水中也是如此。 这种特性使其在制造暴露于高水分含量的部件(如大多数海军舰艇部件)中非常有用。 这也解释了它的另一个名字——海军黄铜。 美观,使最终产品外观精美 一种非常可加工的合金 优异的耐腐蚀性能 黄铜具有优良的导电和导热性能 低摩擦性能 黄铜具有良好的回收性能 黄铜容易变黑,需要定期保养 高锌含量可能使黄铜材料容易脱锌 一段时间后可能会出现应力裂纹
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在决定使用黄铜材料之前,请考虑其外观及其对最终产品的影响。 黄铜通常具有明亮的金色,但这很容易根据铜和锌的成分而变化。 如果您的最终产品需要更玫瑰色的外观,请考虑使用铜含量更高的黄铜材料。 如果您喜欢更银色的外观,请寻找锌含量更高的黄铜材料。
黄铜材料具有不同的抗拉强度。 虽然抗拉强度等级非常高的材料会更坚固、更结实,但它们的加工难易程度可能较低。 您只需要评估您希望最终产品的强度并尝试找到平衡点。
腐蚀是许多金属的祸根之一——不过黄铜不是。 黄铜材料通常不含铁,因此非常耐腐蚀。 一些黄铜等级和类型比其他等级和类型更耐腐蚀。 例如,在海洋船舶部件的制造中,具有高耐腐蚀性能的黄铜是必须的。 这也适用于容纳盐水的材料。
通常,黄铜具有良好的可加工性。 所以,很多时候,当说一种黄铜材料的可加工性差时,通常是相对于其他黄铜材料而言的。 既然我们已经确定了这一点,一些 CNC 加工操作可能需要非常简单的加工。 是的,哪怕是以牺牲实力为代价。 相反,人们可能需要放弃加工便利性以获得额外的强度。 在做出决定之前了解所有这些。
黄铜是当今世界上使用最多的金属合金之一。 它用于不同的行业,出于不同的原因,以不同的方式。 我们最关心的行业是数控加工和快速成型行业。
正如您一定已经在文章中看到的那样,选择满足您的定制黄铜加工需求的黄铜材料需要考虑许多不同的因素。 即使黄铜成分的微小差异也可能导致性能发生重大变化。 在某些过程中不能给不确定性留下空间,例如黄铜 3D 打印。 这使得在处理黄铜合金之前了解所有基本因素变得更加重要。