河北無(wú)鉛銅黃銅有哪些條件？

    鉛的熔點(diǎn)低，為攝氏327.5度，與黃銅合金原不會(huì)互相溶解。在凝固時(shí)，鉛會(huì)以細(xì)小顆粒散布在黃銅內(nèi)，使得比不含鉛的黃銅具有更好的切削性。因此用來(lái)替代鉛的合金元素須具備三項(xiàng)特性：元素在固體狀態(tài)下不溶解于黃銅中，能以細(xì)小顆粒散布在黃銅內(nèi)；不會(huì)造成環(huán)境汙染；可提高黃銅切削性能，而不影響原來(lái)的強(qiáng)度和延展性。

    1、綠色元素－鉍

    鉍是一種可安全使用的綠色小原子量元素，與鉛在元素周期表中相鄰，在性能方面也有較多相似之處。但含鉍黃銅可成形性約為含鉛黃銅的75％左右，仍有改善的空間。國(guó)內(nèi)目前已開(kāi)發(fā)添加0.92％的錳元素于含鉍黃銅中的配方，可進(jìn)一步改善切削性。當(dāng)錳含量過(guò)2％時(shí)，可成形性微幅下降，當(dāng)錳元素與鉍元素含量相近時(shí)，適度提升鉍元素含量可改善成形性。

    2、物美價(jià)廉－鎂

    鎂元素較難溶解于黃銅，且能與鋅、銅形成化合物，質(zhì)地不硬且脆，并均勻散布在黃銅中，切削性與含鉛黃銅相似。以鎂代鉛的易切削黃銅，拉伸強(qiáng)度達(dá)550 MPa，延展率是16.3％，切削性接近含鉛黃銅，并具有良好的抗腐蝕性能。此外由于地球上的鎂資源較豐富，以鎂代鉛的無(wú)鉛黃銅，除了具環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)外，還有價(jià)格低的成本優(yōu)勢(shì)。

    3、世界首富－硅

    硅是地殼上含量最多的半金屬元素，以廉價(jià)的硅元素替代有毒的鉛和昂貴的鉍、銻等元素，可獲得新型環(huán)保銅合金材料。河北無(wú)鉛銅添加少量硅元素于黃銅中可增加強(qiáng)度，在銅合金鑄造與銲接製程中，藉由硅的添加也可降低鋅的氧化反應(yīng)，增加合金在高溫下的液態(tài)流動(dòng)性。待高溫成形冷卻后，能在零件表面生成二氧化硅薄膜，有保護(hù)內(nèi)部材質(zhì)的功能，提高黃銅的耐蝕性。但當(dāng)硅含量過(guò)4％時(shí)，會(huì)導(dǎo)致合金在高溫下的液態(tài)流動(dòng)性降低。而以硅代鉛的黃銅的切削性是含鉛黃銅的70～80％。

    4、潤(rùn)滑高手－石墨

    石墨是元素碳的一種同素異形體，其原子以SP2鍵結(jié)形成六角形，其層與層之間以微弱的凡得瓦爾力結(jié)合。河北無(wú)鉛銅不但具有良好的導(dǎo)電及導(dǎo)熱性，也是工業(yè)上常用的高溫潤(rùn)滑劑。因此，以石墨替代鉛將提升銅合金的切削性，也是無(wú)鉛黃銅研發(fā)的方向。在黃銅中添加石墨，提高合金的潤(rùn)滑性能并降低切削加工刀具的耗損。在銅合金中加入石墨粉，形成石墨∕黃銅的複合材料，其切削性與含鉛黃銅相當(dāng)。無(wú)鉛黃銅的用途廣泛，除了添加少量無(wú)害的元素來(lái)代替含鉛黃銅中的鉛，使其達(dá)到易切削且環(huán)保的目的外，透過(guò)合金冶煉技術(shù)控制黃銅的結(jié)構(gòu)與組織，是未來(lái)提升切削成形性的一個(gè)重要課題。