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，適合於冷壓力加工，切削後表面光潔度高。
基本介紹
- 中文名：鋅白銅
- 外文名：packfong
- 主要型號：BZn18-8、BZn18-26等
- 用途：電位器用滑動片、精密儀表等
- 主要成分：Cu 53.5-56.5 Zn餘量
- 類別：金屬材料
簡介,鋅白銅的相關性質,鋅白銅的熔煉,熔煉環境,熔煉工藝,主要特點和用途,
簡介
鋅白銅是白銅中重要的品種，具有優良的力學性能，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，各國普遍用來製作各種工藝品，我國宋代使用這種合金製作工藝品技術高超，被譽為“中國銀”。隨著現代通訊技術發展，鋅白銅已作為重要的插接元件使用，也用於各種電子器件的電磁禁止外殼，如晶體振盪管外殼。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於製作精密儀表零件，鏡架附屬檔案等。
鋅白銅的相關性質
(一）化學成分 Chemical Composition | ||||||||||||
品名 Type No. | 種類 AlloyNO | 化學成分（%） ChemicalComposition | 特徵 Chanactesistics | |||||||||
鈹 Be | 鎳 Ni | 鈷 Co | 錫 Sn | 錳 Mn | 鐵 Fe | 鉛 Pb | 銅 Cu | |||||
洋白銅 | C7521 | ~ | 16.5 ~19.5 | ~ | ~ | 0~0.5 | 0.25 以下 | 0.1 以下 | 62 ~66.0 | 延展性、耐蝕性、 耐疲勞性佳、表面光滑 | ||
C7701 | ~ | 16.5 ~19.5 | ~ | ~ | 0~0.5 | 0.25 以下 | 0.1 以下 | 54 ~58.0 | ||||
(二）機械性質 Mechanical Properties | ||||||||||||
種類 Alloy No | 質別 Quality Grade | 抗拉強度 Tensile Strength （Kgf/mm | 伸長率% Elongation | 硬度試驗HV Hardness Test | ||||||||
C7521 | O | 38.5以上 | 20以上 | ~ | ||||||||
1/2H | 45~58 | 5以上 | 120~180 | |||||||||
H | 55以上 | 3以上 | 150以上 | |||||||||
C7701 | 1/2H | 55~66 | 8以上 | 150~210 | ||||||||
H | 64~75 | 5以上 | 180~240 | |||||||||
EH | 72~82 | ~ | 240~260 | |||||||||
SH | 78~88 | ~ | 230~270 | |||||||||
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，由於氧化而產生的NiO和Cu20都屬於鹼性氧化物，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發生化學反應，結果爐襯被侵蝕。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，適當的熔煉溫度是必須的。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製造爐襯。
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。
熔煉環境
普通白銅，通常都可以在工頻有鐵芯感應電爐內熔煉，爐襯應該採用高鋁質，甚至鎂質耐火材料製造。複雜白銅，由於熔點比較高，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熔煉。
為了獲得氫和碳含量都比較低的熔體，必要時可以採用氧化．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，並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，然後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決定的。在化學成分一定的條件下，其組織狀態又受熔煉、加工工藝和熱處理等因素的影響。
根據銅-鎳-鋅三元狀態可知，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範圍可分為三類：
(2)中間退火：又叫軟化退火，在冷軋和冷拉後進行，目的在於降低材料的硬度，提高塑性，消除加工硬化現象和內應力，以利於繼續加工變形。退火溫度應稍高於再結晶溫度，一般在650～730℃之間。
(3)消除應力退火：常用於成品退火，主要是消除冷塑性變形後的內應力，穩定組織，穩定尺寸。退火溫度在再結晶溫度以下，一般在250～320℃範圍內，保溫1～2小時，退火後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，並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於冷加工變形量、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於0.035毫米。鉛顆粒應該細小並均勻分布於基體中。
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。薄板帶材多採用水平連續鑄造帶坯-冷開坯的方式進行生產。冷加工過程中加工率不宜過大。
