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黄铜的热处理,详细讲解黄铜管材、棒材、线材不同牌号的退火温度以及退火后的力学性能和应用

发布时间:2023-12-15 浏览量:83

  黄铜即二元铜锌合金,又称普通黄铜,按组织可分为单黄铜和两相黄铜。单黄铜也称α黄铜,Cu含量在62.4%-100%(wt)之间。两相黄铜即(α+β)黄铜,Cu含量在56.6%-62.4%(wt)之间,Zn在Cu中的固溶度随温度降低而增大。除含铝黄铜外,黄铜一般无热处理强化效果。故常采用退火来改善其冷加工(冲压、拉深、机加工)性能。黄铜半成品退火后的力学性能及冷变形性能主要取决于晶粒尺寸,一般规律是晶粒小,硬度高。另外,冷变形量大,硬度高(冷作硬化);退火温度低,硬度高。

  冷变形后退火,同一温度下,时间长则硬度低;相同时间下,温度高则硬度低。

  含锌量低的黄铜,冷作硬化作用小,需要细化其晶粒来获得较高的硬度。

  含Zn大于20%(wt)的黄铜,冷变形后存在残余应力,在潮湿大气(尤其是含有氨、铵盐的大气)、汞和汞盐溶剂中,极易产生应力腐蚀导致开裂,必须进行去应力退火。

  黄铜冷加工过程中的中间退火温度(℃)一般随有效尺寸(mm)的减小需适当降低,分列于下:

  H96 :

  560-600(>5mm) 540-580(1-5mm)

  500-540(0.5-1mm) 450-500(<0.5mm)

  H90:

  650-700(>5mm) 620-680(1-5mm)

  560-620(0.5-1mm) 450-560(<0.5mm)

  H80:

  650-700(>5mm) 580-650(1-5mm)

  540-600(0.5-1mm)、500-560(<0.5mm)

  H68:

  580-650(>5mm) 540-600(1-5mm)

  500-560(0.5-1mm) 440-500(<0.5)

  H62、H59:

  650-700(>5mm) 600-660(1-5mm

  520-600(0.5-1mm) 460-530(<0.5mm)

  HFe59-1-1:

  600-650(>5mm) 520-620(1-5mm)

  450-550(0.5-1mm) 420-480(<0.5mm)

  HSn70-1:

  600-750(>5mm) 560-620(1-5mm)

  520-580(0.5-1mm) 450-500(<0.5mm)

  HSn62-1:

  600-650(>5mm) 550-630(1-5mm)

  520-580(0.5-1mm) 500-550(<0.5mm)

  HSn63-3:

  600-650(>5mm) 540-620(1-5mm)

  520-600(0.5-1mm) 480-540(<0.5mm)

  HSn59-1:

  600-650(>5mm) 580-630(1-5mm)

  550-600(0.5-1mm) 480-550(<0.5mm)

  管材、棒材随其退火前的相对“硬、拉制半硬、软”三种状态,退火温度(℃)需要逐渐加高,分列于下:

  管材:

  H96 软550-600

  H80 软480-550

  H68、H62 硬340-380 拉制半硬400-450

  HPb59-1、HSn70-1 拉制半硬420-450

  H60圆形矩形导波管 硬200-250

  棒材:

  H96 软550-620

  H90、H80、H70 拉制半硬250-300 软650-720

  H68 拉制半硬350-400 软500-550

  H62、HSn62-1 拉制半硬400-450

  H59-1、HFe59-1-1 拉制半硬350-400

  HMn58-2 拉制半硬320-370

  黄铜线材再结晶退火,需要随退火前的相对“硬、半硬、软”的三种状态而逐渐提高退火温度(℃),线径不同也需要相应调整,分列于下:

  H96、H90、H80:

  线径0.3-0.6 软390-410

  线径0.3-6.0 硬160-180 软390-410

  H68:

  线径0.3-6.0 硬160-180 半硬350-370 软460-480

  H62:

  线径0.3-1.0 硬160-180 半硬160-180 软390-410

  线径1.1-4.9 硬160-180 半硬240-260 软390-410

  线径5.0-6.0 硬160-180 半硬260-280 软390-410

  HPb59-1:

  线径0.3-6.0 硬160-250 半硬330-350 软390-430

  Al、Ni、Fe、Sn、Si、Mn、Pb等主要元素融入α相和β相时,能使α和β相的相对量发生变化。含Al量大于3%(wt)的黄铜可以进行时效强化。

  例如,HAl59-3.2的热处理强化工艺是800℃固溶,350-450℃时效。

  黄铜的标准晶粒度,是用平均晶粒尺寸(mm)表示的(详见YS/T 347-2004《铜及铜合金 平均晶粒度测定方法》)。不同的标准晶粒度,适应不同的加工工艺方法:

  标准晶粒度0.015mm,实用于轻度变形件,如落料、弯曲。

  标准晶粒度0.025mm,适用于轻冲压件,如压印等凸凹加工。

  标准晶粒度0.035mm,适用于冲压后要求高光滑度零件。

  标准晶粒度0.050mm,适用于深冲件,如拉深、折弯零件。

  标准晶粒度0.070mm,适用于厚件冲压零件。

  黄铜的力学性能及用途分列于下:

  普通黄铜:

  1,H96,退火,抗拉强度240MPa,延伸率52%,用于导波管、冷凝管、散热片、导电零件。

  2,H90,退火,抗拉强度260MPa,延伸率44%,用于水箱供排水管、电阻帽、奖章、供奉塑像等。

  3,H80,退火,抗拉强度310MPa,延伸率52%,用于铜网、薄壁管、波纹管、房屋建筑用品等。

  4,H68,退火,抗拉强度330MPa,延伸率56%,用于各种复杂的冷冲件、散热器外壳、导波管、波纹管等,是用途最广的黄铜合金。

  5,H62,退火,抗拉强度360MPa,延伸率49%,用于各种销钉、螺母、铆钉、垫圈、导波管、夹线板、环形件及散热器零件,制糖工业、船舶工业、造纸工业用零件等。

  锡黄铜:

  1,HSn70-1,退火(冷变形50%),抗拉强度350MPa----延伸率60%;抗拉强度 700MPa----延伸率4%,用于海轮冷凝器管。

  2,HSn62-1,退火,(冷变形50%),抗拉强度400MPa----延伸率40%;抗拉强度700MPa----延伸率4%,用于船舶零件。

  3,HSn60-1,退火,(冷变形50%),抗拉强度380MPa----延伸率40%;抗拉强度560MPa----延伸率10%,用于船舶焊接件、焊条。

  铅黄铜:

  1,HPb74-3,退火(冷变形50%),抗拉强度350MPa----延伸率50%;抗拉强度550MPa----延伸率5%,用于汽车、农机上要求切削性能好的零件。

  2,HPb64-2,退火(冷变形50%)抗拉强度350MPa----延伸率55%;抗拉强度600MPa----延伸率5%,用于钟表、汽车行业要求切削性能好的零件。

  3,HPb63-3,退火(冷变形50%),抗拉强度350MPa----延伸率55%;抗拉强度600PMa----延伸率5%,用于要求切削性能极好的钟表零件。

  4,HPb60-1,退火(冷变形50%),抗拉强度370MPa----延伸率45%;抗拉强度670MPa----延伸率4%,用于热冲击和切削性能好的加工件。

  铝黄铜:

  1,HAl85-0.5,退火,抗拉强度350MPa,延伸率60%,用于海船冷凝管。

  2,HAl77-2,退火(冷变形50%),抗拉强度400MPa----延伸率55%;抗拉强度650MPa----延伸率12%,用于海船冷凝管。

  3,HAl60-1-1,退火(冷变形50%),抗拉强度450MPa----延伸率45%;抗拉强度750MPa-延伸率8%,用于在海水中工作的高强度零件。

  4,HAl59-3-2,退火(冷变形50%),抗拉强度380MPa----延伸率50%;抗拉强度650MPa----延伸率15%,用于常温下工作的高强度零件。

  锰黄铜:

  1,HMn58-2,退火(冷变形50%),抗拉强度400MPa----延伸率40%;抗拉强度700MPa----延伸率10%,用于船舶及弱电工业用零件。

  2,HMn57-3-1,退火(冷变形50%),抗拉强度550MPa----延伸率25%;抗拉强度700MPa----延伸率3%,用于耐蚀零件。

  铁黄铜:

  1,HFe59-1-1,退火(冷变形50%),抗拉强度450MPa----延伸率50%;抗拉强度700MPa----延伸率7%,用于摩擦和海水腐蚀条件下的零件及垫圈。

  2,HFe58-1-1,退火,抗拉强度450MPa,延伸率10%,用于热压和要求切削要求高的机加工零件。

  镍黄铜:

  1,HNi65-5,退火,抗拉强度380MPa,延伸率65%,用于压力计管、冷凝管等,

  硅黄铜:

  1,HSi80-3,退火,抗拉强度500MPa,延伸率40%,用于蒸汽管、水管配件,可代踢耐磨锡青铜。

  2,HSi65-1.5-3,退火,抗拉强度300MPa,延伸率20%,用于整齐管、水管配件,可代替耐磨锡青铜。

  来源:网络

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