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 .
黄铜性能和用途:
(1)普通黄铜的室温组织 普通黄铜是铜锌二元合金、其含锌量变化范围较大、因此其室温组织也有很大不同 . 根据Cu-Zn二元状态图(图6)、黄铜的室温组织有三种:含锌量在35%以下的黄铜、室温下的显微组织由单相的α固溶体组成、称为α黄铜;含锌量在36%~46%范围内的黄铜、室温下的显微组织由(α+β)两相组成、称为(α+β)黄铜(两相黄铜);含锌量超过46%~50%的黄铜、室温下的显微组织仅由β相组成、称为β黄铜 .
(2)压力加工性能
α单相黄铜(从H96至H65)具有良好的塑性、能承受冷热加工、但α单相黄铜在锻造等热加工时易出现中温脆性、其具体温度范围随含Zn量不同而有所变化、一般在200~700℃之间 . 因此、热加工时温度应高于700℃ . 单相α黄铜中温脆性区产生的原因主要是在Cu-Zn合金系α相区内存在着Cu3Zn和Cu9Zn两个有序化合物、在中低温加热时发生有序转变、使合金变脆;另外、合金中存在微量的铅、铋有害杂质与铜形成低熔点共晶薄膜分布在晶界上、热加工时产生晶间破裂 . 实践表明、加入微量的铈可以有效地消除中温脆性 .
两相黄铜(从H63至H59)、合金组织中除了具有塑性良好的α相外、还出现了由电子化合物CuZn为基的β固溶体 . β相在高温下具有很高的塑性、而低温下的β′相(有序固溶体)性质硬脆 . 故(α+β)黄铜应在热态下进行锻造 . 含锌量大于46%~50%的β黄铜因性能硬脆、不能进行压力加工 .
(3)力学性能 黄铜中由于含锌量不同、机械性能也不一样、图7是黄铜的机械性能随含锌量不同而变化的曲线 . 对于α黄铜、随着含锌量的增多、σb和δ均不断增高 . 对于(α+β)黄铜、当含锌量增加到约为45%之前、室温强度不断提高 . 若再进一步增加含锌量、则由于合金组织中出现了脆性更大的r相(以Cu5Zn8化合物为基的固溶体)、强度急剧降低 . (α+β)黄铜的室温塑性则始终随含锌量的增加而降低 . 所以含锌量超过45%的铜锌合金无实用价值 .
普通黄铜的用途极为广泛,如水箱带、供排水管、奖章、波纹管、蛇形管、冷凝管、弹壳及各种形状复杂的冲制品、小五金件等 . 随着锌含量的增加从H63到H59、它们均能很好地承受热态加工、多用于机械及电器的各种零件、冲压件及乐器等处 .