BZn15-20(旧牌号为BZn15-20,新国标牌号为BZn15-20-1.5)是一种应用非常广泛的锌白铜,常被称为“德银” 或“镍银”。它并非真正的银,而是一种具有美丽银白色光泽和优良综合性能的铜镍锌合金。
以下是其核心特性的详细解析:
1. 基本概述
成分:主要成分为铜(Cu)约65%,镍(Ni)约15%,锌(Zn)约20%,以及少量其他元素如铁(Fe)、锰(Mn)等。
外观:呈美丽的银白色,不易变色,抛光后光泽度极高,外观酷似纯银,但成本远低于银。
2. 核心特性与优点
优异的耐腐蚀性:在淡水、海水、水蒸气、热水中以及干燥的大气中都具有出色的耐腐蚀性能,优于许多其他铜合金。耐应力腐蚀开裂能力也较好。
良好的力学性能:具有较高的强度、硬度和弹性,同时保持良好的塑性和韧性。可通过冷加工大幅提高其强度和硬度。
高耐磨性:表面硬度高,耐磨性能好,尤其适合制造承受摩擦的零件。
优良的工艺性能:
冷热加工性俱佳:既适合热加工(如热挤压),也特别适合进行深度的冷加工(如冲压、拉伸、弯曲)。
切削加工性优秀:其易切削性在铜合金中名列前茅,能获得光洁的加工表面。
钎焊和焊接性良好:易于软钎焊、硬钎焊,也能进行电弧焊和气焊。
美丽的装饰性:银白色泽持久,不易晦暗,常用于装饰件和仿银制品。
适中的导电导热性:导电率约为纯铜的8-10%,可用于某些既需要一定导电性又需要强度和耐蚀的场合。
3. 物理与力学性能(典型值)
密度:约 8.7 g/cm³
抗拉强度:软态约 380 MPa;硬态(冷加工后)可达 800 MPa 以上。
伸长率:软态可达 35% 以上,说明塑性很好。
硬度:软态(HV)约 100;硬态(HV)可超过 200。
弹性模量:约 126 GPa
4. 主要应用领域
基于以上特性,BZn15-20广泛应用于:
精密仪器仪表:弹簧、簧片、齿轮、轴套、手术器械零件、压力表管(著名的“邦迪管”)等。
电器接插件:要求高弹性、高耐磨和良好导电性的插孔、触点、端子等。
耐蚀结构件:船舶、化工设备中的耐海水、耐蒸汽腐蚀的零件、紧固件、滤网等。
装饰品与日用品:高档眼镜框、表壳、表带、乐器(如长笛、萨克斯的按键)、餐具、首饰、工艺品、奖章、货币(如一些国家的硬币)等。
医疗器械:手术工具、牙科器械等,因其耐消毒、强度高且生物相容性良好。
5. 需要注意的方面
应力腐蚀倾向:虽然其耐应力腐蚀性较好,但在含氨或汞的环境中,处于高应力状态时仍需注意。
成本:由于含有15%的镍,其价格高于普通黄铜和磷青铜,是相对高端的铜合金。
热处理:不能通过热处理强化,只能通过冷加工硬化。退火温度一般在600-750℃之间,以消除内应力或使其软化。
总结
BZn15-20锌白铜是一种集高强度、高弹性、优异耐蚀性、卓越工艺性和美丽外观于一体的高级铜合金。 它的性能非常均衡,尤其在需要同时满足结构强度、耐腐蚀、耐磨和装饰要求的精密工程与高端消费品领域,是无可替代的关键材料。在选材时,若普通黄铜或锡磷青铜的性能无法满足要求,且预算允许,BZn15-20通常是绝佳的选择。
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