白铜

1 概述  

白铜是以镍为主要合金元素的铜合，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。

白铜的物理性能见表6.32。力学性能见表6.33。

表6.32白铜的物理性能

表6.33 白铜的力学性能

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。

4特点和用途

白铜的特点和应用见表6.34。

表6.34 白铜的特点和应用