錫黃銅在淡水及海水中均耐腐蝕,泛稱黃銅。一般錫黃銅含錫量為1%,含錫過多,降低合金的塑性。按合金中的含鋅量,分為α錫黃銅, (α+β)錫黃銅。單相錫黃銅如70Cu-29Zn-1Sn,具有良好的力學性能,軟態(tài)的拉伸強度為350MPa,伸長率為60%,冷加工性能優(yōu)異,能承受熱軋和熱擠,但不可熱沖及熱鍛。廣泛用于船舶、熱電廠的高強耐蝕冷凝管。此種合金有應力腐蝕破裂傾向,因此冷加工的管材必須低溫退火以消除應力。(α+β)錫黃銅如62Cu-37Zn-1Sn,有良好的力學性能,軟態(tài)的拉伸強度為380MPa,延伸率40%,可進行冷、熱壓力加工,易切削,焊接性好,在海水中有較高的耐蝕性,適用于船舶零件,與海水、汽油等接觸的零件。
我國國家標準中的錫黃銅主要有4種,美國ASTM標準中加工錫黃銅有30個合金牌號。國標中的錫黃銅合金牌號有HSn90.1、HSn70-1、HSn62-1、HSn60-1,在不同鋅含量的銅合金中加入1%左右的錫,有時再加入少量的砷,以達到提高黃銅耐蝕性能的目的。 錫
在黃銅中的溶解度變化較大,當銅中的鋅由零增加到約38%時,其在α相中的溶解度約由15%下降到0.7%。在鋅飽和的α固溶體中錫的溶解度很小,但當鋅含量增加到出現(xiàn)β相時,錫的溶解度又增加。少量錫固溶于黃銅中,可提高合金強度和硬度,但超過1~5%后反而會降低合金塑性。錫在黃銅中的主要作用是抑制黃銅脫鋅,提高黃銅的耐蝕性能。錫黃銅在海水中的耐蝕性很好,故有“黃銅"之稱。
常用的HSn70.1中均添加0.02%~0.05%的砷以提高其耐蝕性,添加0.01%的硼可進一步提高錫黃銅的耐蝕性。錫黃銅能較好地承受熱冷壓力加工。
[2] 錫黃銅一般具有較高的強度和硬度,最大的特點是耐海水腐蝕性能優(yōu)異,因此在海洋工業(yè)應用較多。
HSn70-1是含微量砷(質(zhì)量分數(shù)為0.03%-0.06%)的Cu-ZnMn系三元合金,商品名通常稱為含砷黃銅(緩蝕黃銅)。合金為單相固溶體。加入Sn和As的重要作用是抑制脫鋅,提高黃銅的耐蝕性。合金具有中等的強度,優(yōu)良的耐腐蝕性能,可在海水中工作。冷作硬化態(tài)材料有應力腐蝕開裂傾向,須進行消除應力退火。合金主要用于腐蝕性活性液中工作的導管。
合金通常采用工頻有芯感應電爐熔煉。高溫下鋅的揮發(fā)有助于合金自然除氣和脫氧,用木炭覆蓋,以減少氧化燒損。澆注前,添加少量磷銅以改善熔體的流動性。在煤氣保護或熔劑覆蓋下采用半連續(xù)鑄造工藝澆注鑄錠。鑄造溫度為1150-1180℃。
該合金管材有專業(yè)化生產(chǎn)車間,可大批量生產(chǎn),質(zhì)量穩(wěn)定。冷變形態(tài)材料有應力腐蝕開裂傾向,須進行消除應力退火。主要用于在腐蝕性活性液體中工作的導管,典型應用有:凝結器、蒸發(fā)器及熱交換器管路、防護環(huán)及其他耐蝕零件。
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