[科普中国]-黄铜板

黄铜材料是由二种以上的元素组成的多种合金。黄铜有较强的耐磨性能。

简介概述黄铜板是一种广泛应用的铅黄铜，具有良好的力学性能，且切削加工性好，可承受冷热压力加工，使用于切削加工及冲压加工的各种结构零件，如垫片，衬套等。锡黄铜板有高的耐腐蚀性，有良好的力学性能，在冷，热态下压力加工性良好，可用于舰船上的耐蚀零件及蒸汽，油类等介质接触的零件及导管。

特性黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜-锌二元合金，称为简单黄铜或普通黄铜。改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高，其强度也较高，塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变坏。为了改善黄铜的某种性能，在一元黄铜的基础上加入其它合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性，稍降低塑性。含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力，因此称为“海军黄铜”。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性；在锰黄铜中加铝，还可以改善它的性能，得到表面光洁的铸件。黄铜可分为铸造和压力加工两类产品。

化学成分纯度测量

测量黄铜的纯度可以用阿基米德原理测量，测量出样品的体积和质量，再根据铜的密度和锌的密度计算可以得出黄铜中所含铜的比例。

普通黄铜

它是由铜和锌组成的合金。 当含锌量小于 39% 时，锌能溶于铜内形成单相 a ，称单相黄铜 ，塑性好，适于冷热加压加工。 当含锌量大于 39% 时，有a单相还有以铜锌为基的b固溶体，称双相黄铜， b使塑性小而抗拉强度上升，只适于热压力加工 若继续增加锌的质量分数 ，则抗拉强度下降，无使用价值 代号用“ H +数字”表示， H 表示黄铜，数字表示铜的质量分数。 如 H68 表示含铜量为 68% ，含锌量为 32% ，的黄铜，铸造黄铜则在代号前“ Z ”字，如 ZH62 如 Zcuzn38 表示含锌量为 38% ，余量为铜的铸造黄铜。 H90 、 H80 单相，金黄色，故有金色共称之，称为镀层，装饰品，奖章等。 H68 、 H59 属于双相黄铜，广泛用于电器上的结构件，如螺栓，螺母，垫圈、弹簧等。 一般情况下，冷变形加工用单相黄铜 热变形加工用双相黄铜。

分类黄铜材料如果是由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。如由铅、锡、锰、镍、铁、硅组成的铜合金。黄铜有较强的耐磨性能。特殊黄铜又叫特种黄铜，它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削加工的机械性能也较突出。由黄铜所拉成的无缝铜管，质软、耐磨性能强。黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管。制造板料、条材、棒材、管材，铸造零件等。含铜在62%～68%，塑性强，制造耐压设备等。

根据黄铜中所含合金元素种类的不同，黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜两种。压力加工用的黄铜称为变形黄铜。

用途可做各种深拉和弯折制造的受力零件，如销钉、铆钉、垫圈、螺母、导管、气压表、筛网、散热器零件等。具有良好的机械性能,热态下塑性良好，冷态下塑性尚可，可切削性好，易纤焊和焊接，耐蚀，是应用广泛的一个普通黄铜品种。1

举例H62黄铜板H62黄铜板是主要由铜和锌形成的合金，用途甚广，其性质取决于铜和锌的比例。含铜达63%以上的H62黄铜板，可以冷加工，可以退火，有延展性；而含铜较少、含锌较多的合金，则应热加工，强度较高。

历史由于我们不知道古人用什么方法来熔炼锌矿或菱锌矿，对古代使用H62黄铜板的情况也不太清楚。锌的沸点比铜低，在加热铜时，木炭也会加热锌矿，很难不让锌蒸发掉。罗马人可能是最先大规模使用这种方法的人，但是熔炼青铜的匠人可能在此以前已无意中生产出了H62黄铜板，因为锡与锌的区别，最初是不清楚的。我们应该注意，《圣经》里提到的H62黄铜板，实际上都是青铜；称为哀斯的罗马硬币，也是用铜或青铜铸的，而不是用H62黄铜板铸的。使事情变得复杂的是，他们确实曾利用H62黄铜板来铸币，但是起初H62黄铜板比铜或青铜都更昂贵。

然而从中世纪起，在其未用来作壶和盘之前，H62黄铜板是一种奢侈品，只用来做纪念性的墓碑之类的东西。从约公元1230年起，H62黄铜板制品在欧洲流行了约 300年之久，因为它们比大型的雕塑品便宜得多。死于1231年的威尔普大主教的铜像，是人们所知的用H62黄铜板制作的最早的铜像。铸造H62黄铜板制品的过程是这样的：先把粉碎的锌矿和木炭跟铜块混合起来加热，使锌和铜结合在一起，再加热使合金熔融，然后将铜液灌入铸模。英国最早的H62黄铜板器是进口的，主要是从图尔内进口。委托人可以从图尔内订购已经装在漂亮的底板或大理石底座里的完整的墓碑。

特性有良好的力学性能，热态下塑性良好，冷态下塑性也可以，可切削性好，易纤焊和焊接，耐蚀，但易产生腐蚀破裂，此外价格便宜，是应用最广泛的一个普通黄铜品种。

应用范围各种深引申和弯折制造的受力零件，如销钉、铆钉、垫圈、螺母、导管、气压表弹簧、筛网、散热器零件等。2

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所