1、白铜的概述

　　白铜是以镍为主要合金元素的铜合金，Cu与Ni形成无限固溶的连续固溶体，面心立方晶格。温度低于322℃时，存在一个亚稳分解的相当宽的成分一温度区域。向Cu—Ni合金添加第三元素诸如Fe、Cr、Sn、Ti、Co、Si、A1等可改变亚稳分解的成分一温度区域范围和位置，同时也可改善合金的某些性能。

　　据最近颁布的GB／T5234—200l的规定，共有18种白铜。分为：普通白铜，铁白铜，锰白铜，锌白铜，铝白铜等等。

　　2、白铜的性能

　　白铜的特点是抗蚀性强，弹性大，中等以上强度，加工成形性能和可焊性好。白铜不仅是一类好的结构材料，而且还是一类重要的高电阻和热电偶合金。

　　见如下白铜的物理性能表：

序号	合金牌号	固相线温度/℃	液相线温度/℃	密度ρ/ Mg·m－3	比热容с/J（kg·K）-1	热导率 λ/W(m·K)-1	电阻率ρ/μΩ·m	电导率γ（％IACS）
1	ZCuNi10Fe1	1149	1099	8.94	376	50	0.157	11
2	ZCuNi5Al11Fe1	1077	1068	8.45	418	47.7 (37℃) 705 (408℃)	0.191	9
3	ZCuNi20Sn4Zn5Pb4	1142	1108	8.85	376	22.8	0.359	4.8
4	ZCuNi25Sn5Zn2Pb2	1180	1140	8.85	377	25.4	0.345	5
5	ZCuN22Zn13Pb6Sn4Fe1①	960	1100	8.80	－	－	－	－
6	ZCuNi30Nb1Fe1	1237	1171	8.94	376	50	0.345	5
7	ZCuNi30Be1.2	1065	1155	8.60	376	30	0.4	4.3
8	ZCuNi30Cr2Fe1Mn1	1170	1200	8.80	410	23	0.35	5

　　见如下白铜力学性能表：

合金牌号	抗拉强度σb	屈服强度σ0.2	断后伸长率δ	断面收缩率	硬度HBS
	MPa		％		​
ZCuNi10Fe1 ZCuNi15Al11Fe1 ZCuNi20Sn4Zn5Pb4 ZCuNi25Sn5Zn2Pb2 ZCuNi30Nb1Fe1 ZCuNi30Be1.2 ZCuNi30Cr2Fe1Mn1	310～350 655～690 275～345 310～380 415～470 555～860 480～540	170～210 345～365 140～205 150～205 220～255 310～550 300～320	20～28 1～3 15～25 15～16 20～28 7～15 18～28	－ － 85 － － － 30～50	100 202 90 130 140 90HRB、26HRC 173～204

　　铸造白铜在大气、淡水和海水中有很高的耐蚀性，在碱性盐溶液和有机化合物溶液中也有很好的耐蚀性。卤素和二氧化碳在室温下几乎对白铜不起作用。白铜还有良好的抗生物污垢腐蚀性，其中以ZCuNi30Be1.2最好，ZCuNi10Fe1和高镍白铜次之。

　　铸造白铜有较好的铸造工艺性能，中等的造渣性、流动性和收缩性，但吸气性较强，浇注前需用Cu-Mn（或Mn）、Cu-Mg（或Mg）和Cu-P脱氧。

　　铸造白铜有良好的焊接性能，容易钎焊和进行各种形式的电阻焊，不含铅的白铜还能进行熔焊。

　　铸造白铜的切削加工性能类似铝青铜。含铅白铜有良好的切削加工性，在充分润滑和冷却条件下可以进行高速切削加工。

　　3、白铜的合金元素与杂质对其性能影响

　　（1）锌

　　锌在Cu—M固溶体中的溶解度相当大，有较大的固溶强化作用。当Ni含量相同时，提高合金的锌含量会增强合金抗大气腐蚀的能力。一般锌白铜含5％～18％Ni和43％～72％Cu，其余为Zn，它们的抗蚀性、弹性与强度均高。

　　（2）铁

　　Fe在Cu—Ni合金中的固溶度较小，950℃时可固溶4．8％，300℃时则剧降到0.1％。它提高Cu—Ni合金的抗蚀性与力学性能，特别能大幅度提高Cu一Ni合金抗海水冲击腐蚀的能力。一般，Cu一Ni－Fe合金的Fe含量不大于2％，否则合金有应力腐蚀开裂倾向，苦超过4％，则腐蚀加剧。

　　（3）铝

　　A1在Cu—Ni合金中的固溶度较低，并随着温度的下降而减小。

　　Cu—Ni—AI合金中会产生Ni3Al化合物，有明显的沉淀硬化作用，提高合合金的强度和硬度。铝显著提高白铜的强度与抗蚀性，但材料的冷成形性下降。合金的镍／铝比为8—10内，具有最佳的综合性能。

　　（4）锰

　　白铜中的锰含量一般不超过14％。在Cu—Ni—Mn合金中可形成MnNi化合物而有某些沉淀硬化作用，Mn提高合金的强度、抗蚀性与弹性，还能提高Cu一Ni合金抗湍流冲击腐蚀的能力，不过会略使B19合金的抗应力腐蚀开裂的能力下降，但比A1、Si、Sn、Cr、Be等元素的影响小。

　　Mn能消除Cu—Ni合金中过量碳的不良影响，改善其工艺性能。向Cu-Ni-Zn合金添加少量Mn，也有一定的好作用。

　　（5）锡、铍、钛、硅、碳、铬、锆、碳、硼等

　　它们及S、P、As、Sb、Bi等都是白铜中的杂质，应控制在标准规定量之内。