锌白铜

由铜镍合金加入锌组成的合金

锌白铜是由铜镍合金所形成的白铜合金中中加入锌组成的三元合金。它富有银白色的金属光泽，具有良好的切削加工性、抗腐蚀性和机械性能，适合于冷压力加工，切削后表面光洁度高。

简介

锌白铜是白铜中重要的品种，具有优良的力学性能，良好的工艺性能，特别是具有美丽的银白色，是一种著名的仿银艺术铜合金，其中标准成分为含镍15%、含锌20%的BZn15-20合金，各国普遍用来制作各种工艺品，我国宋代使用这种合金制作工艺品技术高超，被誉为“中国银”。随着现代通讯技术发展，锌白铜已作为重要的插接元件使用，也用于各种电子器件的电磁屏蔽外壳，如晶体振荡管外壳。为提高力学性能、耐蚀性能和银白色泽，工程界已普遍把BZn15-20合金中镍含量适当提高，从而诞生了BZn18-8、BZn18-26等新合金。为改善锌白铜的可切削性能，在锌白铜中加有铅的铅白铜主要用于制作精密仪表零件，镜架附件等。

锌白铜的相关性质

锌白铜的熔炼

镍的熔点为1453℃。在不同镍含量的白铜中，随着镍含量的提高，其固相线温度和液相线温度随之提高。在白铜的熔炼过程中，由于氧化而产生的NiO和Cu20都属于碱性氧化物，若炉衬材料选用的是以SiO2为主要成分的石英砂材料，NiO和Cu2O都可以与SiO2发生化学反应，结果炉衬被侵蚀。镍的含量越高，熔体对炉衬耐火材料的侵蚀越严重。

为了保证化学成分均匀和熔体具有一定的流动性，适当的熔炼温度是必须的。显然，熔炼白铜需要较高的熔炼温度，因而应该选择具有较高耐火度的耐火材料制造炉衬。

熔炼白铜过程中，熔体容易吸氢和增碳。白铜中氢的含量随着含镍量的增加而明显增大。

熔炼环境

普通白铜，通常都可以在工频有铁芯感应电炉内熔炼，炉衬应该采用高铝质，甚至镁质耐火材料制造。复杂白铜，由于熔点比较高，而且考虑到变料方便，因此实际上多在坩埚式的中频元铁芯感应电炉内熔炼。

为了获得氢和碳含量都比较低的熔体，必要时可以采用氧化．还原精炼工艺。例如：开始时在木炭覆盖下进行熔炼，当熔体达到1250℃时迅速清除木炭，并在无任何覆盖情况下，使熔体直接暴露在空气中3～5min，或者直接把氧化镍加在熔池表面上，然后在出炉前再进行脱氧。

熔炼锌白铜时，可使用适量的冰晶石进行清渣。

熔炼工艺

锌白铜的机械性能、物理性能和工艺性能是由化学成分和组织状态决定的。在化学成分一定的条件下，其组织状态又受熔炼、加工工艺和热处理等因素的影响。

根据铜-镍-锌三元状态可知，不同牌号的锌白铜在常温下的平衡组织均为单相的α固溶体，因而不能用热处理的方法使其强化，只能靠冷变形加工硬化提高它们的强度和硬度。锌白铜热处理的主要形式是退火，按照退火的目的及温度范围可分为三类：

(1)扩散退火：常用于铸锭退火，退火温度较高，一般在950～1000℃的温度范围里，目的是消除铸造形成的树枝状结晶组织的化学成分偏析(不均匀性)和铸锭的内应力。

(2)中间退火：又叫软化退火，在冷轧和冷拉后进行，目的在于降低材料的硬度，提高塑性，消除加工硬化现象和内应力，以利于继续加工变形。退火温度应稍高于再结晶温度，一般在650～730℃之间。

(3)消除应力退火：常用于成品退火，主要是消除冷塑性变形后的内应力，稳定组织，稳定尺寸。退火温度在再结晶温度以下，一般在250～320℃范围内，保温1～2小时，退火后材料的机械性能基本上没有变化。

锌白铜的晶粒度对机械性能影响很大，晶粒粗大将使性能变坏，并使材料在加工变形或热处理时容易开裂。而晶粒度大小主要取决于冷加工变形量、中间退火的温度及保温时间。在较大变形度下加工的材料应选择较低的退火温度，以使α相晶粒的平均尺寸小于0.035毫米。铅颗粒应该细小并均匀分布于基体中。

主要特点和用途

锌白铜的热加工性能较差，一般以冷开坯的工艺方式进行生产。薄板带材多采用水平连续铸造带坯-冷开坯的方式进行生产。冷加工过程中加工率不宜过大。

焊接性能良好，可进行软、硬钎焊、氧乙炔焊，电阻点焊、对焊，也可进行气体保护金属弧焊和电阻缝焊，但不能进行保护金属弧焊。切削性能是易切削黄铜HPb63-3的20%。

锌白铜以其优良的研磨性、钎焊性和抗应力松弛能力，较高的强度和弹性，良好的耐蚀性能，且易于电镀、热冷加工等技术工艺性能被广泛应用于制造耐蚀性结构件，诸如各种精密仪器仪表、高级电子元器件的弹簧、插口、罩壳等多种零部件。而含少量铅的锌白铜的切削性及冷加工性好，大量用于钟表、光学仪器等制作精密零件。此外，锌白铜在乐器、餐具、眼镜框架及装饰工程等方面亦有广阔市场。

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