HPb60-2 是一種中鉛含量的易切削黃銅,成分組成為銅 59%-61%、鋅 37%-39%、鉛 1.5%-2.5%,雜質(zhì)總含量≤0.5%。2% 左右的鉛含量在保證 520-560MPa 抗拉強(qiáng)度的同時(shí),賦予合金優(yōu)異的切削性能,實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)度與加工效率的平衡,成為通用機(jī)械領(lǐng)域的常用材料。
鉛的平衡作用是其核心優(yōu)勢(shì),鉛顆粒均勻分布于銅鋅基體晶界,既不會(huì)因含量過(guò)低導(dǎo)致切削抗力增大,也不會(huì)因含量過(guò)高影響力學(xué)性能。某緊固件廠加工 HPb60-2 螺栓時(shí),高速鋼刀具壽命達(dá) 800 件 / 刃,表面粗糙度 Ra1.6μm,尺寸精度穩(wěn)定在 IT8 級(jí),生產(chǎn)效率比低鉛黃銅提升 35%。在力學(xué)性能方面,該合金屈服強(qiáng)度 260-290MPa,延伸率 18%-21%,布氏硬度 150-170HB,某液壓閥的 HPb60-2 閥芯在 6MPa 壓力下,變形量≤0.015mm,累計(jì)啟閉 8 萬(wàn)次無(wú)泄漏。
耐蝕性在干燥環(huán)境中表現(xiàn)穩(wěn)定,年腐蝕速率 0.016-0.02mm,某機(jī)床的 HPb60-2 傳動(dòng)螺母,在潤(rùn)滑油潤(rùn)滑下運(yùn)行 5000 小時(shí),螺紋磨損量?jī)H 0.02mm,配合精度保持良好。熱加工性能優(yōu)異,780-830℃時(shí)單道次鍛造變形量可達(dá) 45%,某水暖管件廠生產(chǎn)的 HPb60-2 彎頭,經(jīng)熱鍛后內(nèi)壁無(wú)褶皺,壁厚公差 ±0.3mm,無(wú)需后續(xù)鏜削即可裝配。
冷加工性能同樣出色,冷軋板材厚度公差控制在 ±0.02mm,適合制作精密墊片;冷拉拔可生產(chǎn) φ2mm 的線材,直線度誤差≤0.2mm/m,某彈簧廠用其制作的輕載彈簧,彈性模量穩(wěn)定在 90GPa,疲勞壽命達(dá) 10?次。焊接采用氧乙炔氣焊,配合銅鋅焊絲,焊后經(jīng) 550℃退火 1 小時(shí),接頭強(qiáng)度達(dá)母材的 85%,某冷卻水管路焊接后在 3MPa 水壓下無(wú)泄漏。
制備工藝注重鉛的均勻分布,工頻爐 1030℃熔煉時(shí),鉛以純鉛塊形式分兩次加入,每次攪拌 15 分鐘防止偏析。金屬型鑄造采用水冷系統(tǒng),冷卻速度 30℃/s,確保鉛顆粒均勻分布在晶界,晶粒尺寸控制在 40μm 以下。熱軋后經(jīng) 400℃退火 2 小時(shí),消除加工應(yīng)力并保持鉛的分布狀態(tài)。
應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋機(jī)械制造的螺栓螺母、液壓系統(tǒng)的閥芯、水暖工程的管件、機(jī)床傳動(dòng)件等,在要求強(qiáng)度與切削性能平衡的通用場(chǎng)景中表現(xiàn)突出。
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