1、黄铜是铜与锌的合金。62 黄铜拥有与黄金完全一样的色泽和光泽。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”
2、。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。黄铜具有良好的工艺性能、机械性能、耐蚀性能、导电和导热性，黄铜还具有价格便宜、色泽美丽的优点，是有色金属中应用最广的合金材料之一。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。1普通黄通（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 CuZn 二元状态图（图 6），黄铜的室温组织有三种：
3、含锌量在 35%以下的黄铜，室温下的显微组织由单相的 固溶体组成，称为 黄铜；含锌量在36%46%范围内的黄铜，室温下的显微组织由（+）两相组成，称为（+）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 相组成，称为 黄铜。（2）压力加工性能 单相黄铜（从 H96 至 H65）具有良好的塑性，能承受冷热加工，但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 200700 之间。因此，热加工时温度应高于 700。单相 黄铜中温脆性区产生的原因主要是在 Cu-Zn 合金系 相区内存在着 Cu3Zn 和 Cu9Zn 两个有序化合物，
4、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 相外，还出现了由电子化合物 CuZn 为基的 固溶体。 相在高温下具有很高的塑性，而低温下的 相（有序固溶体）性质硬脆。故（+ ）黄铜应在热态下进行锻造。含锌量大于 46%50%的 黄铜因性能硬脆，不能进行压力加工。（3）机械性能 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 黄铜，随着含锌量的增多，b
5、 和 均不断增高。对于（+）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。（+）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。2特殊黄铜为了提高黄铜的耐蚀性、强度、硬度和切削性等，在铜-锌合金中加入少量（一般为 1%2%，少数达 3%4%，极个别的达 5%6% ）锡、铝、锰、铁、硅、镍、铅等元素，构成三元、四元、甚至五元合金，即为复杂黄铜，亦称特殊黄铜。（1）锌当量系数 复杂黄铜的组织，可根据黄铜中加入元素的“锌当量系数”来推算
6、。因为在铜锌合金中加入少量其他合金元素，通常只是使 Cu-Zn 状态图中的 /（+）相区向左或向右移动。所以特殊黄铜的组织，通常相当于普通黄铜中增加或减少了锌含量的组织。例如，在 Cu-Zn 合金中加入 1%硅后的组织，即相当于在 Cu-Zn 合金中增加 10%锌的合金组织。所以硅的“锌当量”为 10。（2）特殊黄铜的性能 特殊黄铜中的 相及 相是多元复杂固溶体，其强化效果较大，而普通黄铜中的 及 相是简单的 Cu-Zn 固溶体，其强化效果较低，这些可人表 5 所列数据看出。虽然锌当量相当，多元固溶体与简单二元固溶体的性质是不一样的。所以，少量多元强化是提高合金性能的一种途径。（3）几种常用的
7、特殊变形黄铜的组织和压力加工性能铅黄铜：铅实际不溶于黄铜内，呈游离质点状态分布在晶界上。铅黄铜按其组织有 和（+）两种。 铅黄铜由于铅的有害作用较大，高温塑性很低，故只能进行冷变形或热挤压。（+）铅黄铜在高温下具有较好的塑性，可进行锻造。锡黄铜：黄铜中加入锡，可明显提高合金的耐热性，特别是提高抗海水腐蚀的能力，故锡黄铜有“海军黄铜”之称。锡能溶入铜基固溶体中，起固溶强化作用。但是随着含锡量的增加，合金中会出现脆性的r 相（CuZnSn 化合物），不利于合金的塑性变形，故锡黄铜的含锡量一般在 0.5%1.5%范围内。常用的锡黄铜有 HSn70-1， HSn62-1，HSn60-1 等。前者是 合
8、金，具有较高的塑性，可进行冷、热压力加工。后两种牌号的合金具有（+）两相组织，并常出现少量的 r 相，室温塑性不高，只能在热态下变形。锰黄铜：锰在固态黄铜中有较大的溶解度。黄铜中加入 1%4%的锰，可显著提高合金的强度和耐蚀性，而不降低其塑性。锰黄铜具有（+ ）组织，常用的有 HMn58-2，冷、热态下的压力加工性能相当好。铁黄铜：铁黄铜中，铁以富铁相的微粒析出，作为晶核而细化晶粒，并能阻止再结晶晶粒长大，从而提高合金的机械性能和工艺性能。铁黄铜中的铁含量通常在 1.5%以下，其组织为（+），具有高的强度和韧性，高温下塑性很好，冷态下也可变形。常用的牌号为 Hfe59-1-1。镍黄铜：镍与铜能形成连续固溶体，显著扩大 相区。黄铜中加入镍可显著提高黄铜在大气和海水中的耐蚀性。镍还能提高黄铜的再结晶温度，促使形成更细的晶粒。HNi65-5 镍黄铜具有单相的 组织，室温下具有很好的塑性，也可在热态下变形，但是对杂质铅的含量必须严格控制，否制会严重恶化合金的热加工性能。
