鋅白銅綜合機械性能
鋅白銅綜合機械性能
鋅白銅是由銅鎳合金所形成的白銅合金中中加入鋅組成的三元合金。它富有銀白色的金屬光澤，具有良好的切削加工性、抗腐蝕性和機械性能，適合于冷壓力加工，切削后表面光潔度高。
鋅白銅是白銅中重要的品種，具有優(yōu)良的力學性能，良好的工藝性能，特別是具有美麗的銀白色，是一種著名的仿銀藝術銅合金，其中標準成分為含鎳15%、含鋅20%的BZn15-20
合金，各國普遍用來制作各種工藝品，我國宋代使用這種合金制作工藝品技術高超，被譽為“中國銀”。隨著現(xiàn)代通訊技術發(fā)展，鋅白銅已作為重要的插接元件使用，也用于各種電子器件的電磁屏蔽外殼，如晶體振蕩管外殼。為提高力學性能、耐蝕性能和銀白色澤，工程界已普遍把BZn15-20合金中鎳含量適當提高，從而誕生了BZn18-8、BZn18-26等新合金。為改善鋅白銅的可切削性能，在鋅白銅中加有鉛的鉛白銅主要用于制作精密儀表零件，鏡架附件等。
鋅白銅的熔煉
鎳的熔點為1453℃。在不同鎳含量的白銅中，隨著鎳含量的提高，其固相線溫度和液相線溫度隨之提高。在白銅的熔煉過程中，由于氧化而產(chǎn)生的NiO和Cu20都屬于堿性氧化物，若爐襯材料選用的是以SiO2為主要成分的石英砂材料，NiO和Cu2O都可以與SiO2發(fā)生化學反應，結(jié)果爐襯被侵蝕。鎳的含量越高，熔體對爐襯耐火材料的侵蝕越嚴重。
為了保證化學成分均勻和熔體具有一定的流動性，適當?shù)娜蹮挏囟仁潜仨毜?。顯然，熔煉白銅需要較高的熔煉溫度，因而應該選擇具有較高耐火度的耐火材料制造爐襯。
熔煉白銅過程中，熔體容易吸氫和增碳。白銅中氫的含量隨著含鎳量的增加而明顯增大。
熔煉環(huán)境
普通白銅，通常都可以在工頻有鐵芯感應電爐內(nèi)熔煉，爐襯應該采用高鋁質(zhì)，甚至鎂質(zhì)耐火材料制造。復雜白銅，由于熔點比較高，而且考慮到變料方便，因此實際上多在坩堝式的中頻元鐵芯感應電爐內(nèi)熔煉。
為了獲得氫和碳含量都比較低的熔體，必要時可以采用氧化．還原精煉工藝。例如：開始時在木炭覆蓋下進行熔煉，當熔體達到1250℃時迅速清除木炭，并在無任何覆蓋情況下，使熔體直接暴露在空氣中3～5min，或者直接把氧化鎳加在熔池表面上，然后在出爐前再進行脫氧。
熔煉鋅白銅時，可使用適量的冰晶石進行清渣。
熔煉工藝
鋅白銅的機械性能、物理性能和工藝性能是由化學成分和組織狀態(tài)決定的。在化學成分一定的條件下，其組織狀態(tài)又受熔煉、加工工藝和熱處理等因素的影響。
根據(jù)銅-鎳-鋅三元狀態(tài)可知，不同牌號的鋅白銅在常溫下的平衡組織均為單相的α固溶體，因而不能用熱處理的方法使其強化，只能靠冷變形加工硬化提高它們的強度和硬度。鋅白銅熱處理的主要形式是退火，按照退火的目的及溫度范圍可分為三類：
(1)擴散退火：常用于鑄錠退火，退火溫度較高，一般在950～1000℃的溫度范圍里，目的是消除鑄造形成的樹枝狀結(jié)晶組織的化學成分偏析(不均勻性)和鑄錠的內(nèi)應力。
(2)中間退火：又叫軟化退火，在冷軋和冷拉后進行，目的在于降低材料的硬度，提高塑性，消除加工硬化現(xiàn)象和內(nèi)應力，以利于繼續(xù)加工變形。退火溫度應稍高于再結(jié)晶溫度，一般在650～730℃之間。
(3)消除應力退火：常用于成品退火，主要是消除冷塑性變形后的內(nèi)應力，穩(wěn)定組織，穩(wěn)定尺寸。退火溫度在再結(jié)晶溫度以下，一般在250～320℃范圍內(nèi)，保溫1～2小時，退火后材料的機械性能基本上沒有變化。
鋅白銅的晶粒度對機械性能影響很大，晶粒粗大將使性能變壞，并使材料在加工變形或熱處理時容易開裂。而晶粒度大小主要取決于冷加工變形量、中間退火的溫度及保溫時間。在較大變形度下加工的材料應選擇較低的退火溫度，以使α相晶粒的平均尺寸小于0.035毫米。鉛顆粒應該細小并均勻分布于基體中。
主要特點和用途
鋅白銅的熱加工性能較差，一般以冷開坯的工藝方式進行生產(chǎn)。薄板帶材多采用水平連續(xù)鑄造帶坯-冷開坯的方式進行生產(chǎn)。冷加工過程中加工率不宜過大。
焊接性能良好，可進行軟、硬釬焊、氧乙炔焊，電阻點焊、對焊，也可進行氣體保護金屬弧焊和電阻縫焊，但不能進行保護金屬弧焊。切削性能是易切削黃銅HPb63-3的20%。
鋅白銅以其優(yōu)良的研磨性、釬焊性和抗應力松弛能力，較高的強度和彈性，良好的耐蝕性能，且易于電鍍、熱冷加工等技術工藝性能被廣泛應用于制造耐蝕性結(jié)構(gòu)件，諸如各種精密儀器儀表、高級電子元器件的彈簧、插口、罩殼等多種零部件。而含少量鉛的鋅白銅的切削性及冷加工性好，大量用于鐘表、光學儀器等制作精密零件。此外，鋅白銅在樂器、餐具、眼鏡框架及裝飾工程等方面亦有廣闊市場。
