C7701是日本JIS标准(JIS H 3270) 中的牌号,它是一种铜镍锌合金,通常被称为镍银或洋白铜。请注意,虽然名字里有“银”,但它不含银,其银白色的外观来自于镍的添加。
核心特性概述
C7701白铜因其均衡的性能组合,在多个工业领域得到广泛应用。其主要特性可以概括为以下几点:
外观优美,呈银白色:因其高镍含量,拥有类似不锈钢或纯银的亮丽银白色光泽,且不易变色,非常适合装饰和外观件。
优异的耐腐蚀性:对大气、淡水、海水以及多种化学介质(如稀酸、碱、盐溶液)的腐蚀都有良好的抵抗能力,优于许多其他铜合金。
良好的机械性能:具有较高的强度、硬度和良好的弹性,同时兼具一定的韧性。
出色的加工性能:
冷加工性极佳:非常适合进行冲压、拉伸、弯曲等冷成形加工。
切削性能好:虽然比黄铜稍难切削,但在铜合金中属于切削性较好的材料。
高弹性和抗疲劳性:适合制造需要反复形变或长期保持弹性的零件,如弹簧接触件。
焊接和钎焊性能良好:可以采用软钎焊、硬钎焊和电阻焊等方式进行连接。
详细特性分解
1. 化学成分(典型值)
铜:54.0 - 58.0%
镍:16.5 - 19.5%
锌:余量
铅:≤ 0.10%
铁:≤ 0.25%
锰:≤ 0.50%
(镍是赋予其银白色和耐蚀性的关键元素)
2. 物理特性
密度:约 8.7 g/cm³(比纯铜和 Brass 略轻)
熔点:约 1050 - 1100°C
导热/导电性:导热和导电性比纯铜差,但高于不锈钢。
磁性与无磁性:通常为弱磁性或无磁性(取决于镍含量和加工状态)。高镍版本在某些状态下可能呈现极弱的铁磁性,但通常被视为“无磁性材料”,这对电子和精密仪器很重要。
3. 机械性能(以1/2H态为例)
抗拉强度:约 550 - 700 MPa
屈服强度:约 450 MPa 以上
伸长率:约 5 - 15%
硬度:HV 150 - 200
(可通过不同的冷加工和热处理状态调节性能,如 O态、1/4H、1/2H、H等)
4. 耐腐蚀性
耐大气腐蚀:非常好,能长期保持外观,不易产生铜绿。
耐海水腐蚀:优于大多数黄铜和青铜,可用于海洋环境。
抗应力腐蚀开裂:性能优异,特别适合制造承受应力的弹性元件。
耐脱锌腐蚀:由于不含或极少含易脱锌元素,几乎没有脱锌腐蚀问题。
5. 加工与制造性能
冷加工:是其最大的优势,易于进行深冲、旋压等复杂成形。
热加工:在700-900°C范围内可以进行热加工,但比冷加工应用少。
热处理:主要通过低温退火(约300-400°C)来消除内应力,提高弹性极限和尺寸稳定性。
表面处理:易于电镀(镀镍、镀金、镀铑等)、化学抛光、钝化处理,以增强外观或特定性能。
主要应用领域
基于以上特性,C7701白铜常用于以下产品:
光学与精密器械:眼镜框、镜架(是其最大应用领域之一,因其轻质、高强度、不过敏、易加工)、相机零件、精密仪器部件。
电子电器:连接器、端子、开关触点、弹簧、电池壳(如纽扣电池)、晶振外壳、屏蔽罩。
装饰与日用品:高档餐具、乐器(如长笛、萨克斯按键)、珠宝首饰的基材、名牌标识、工艺品。
海洋与化工:海水管道系统配件、泵阀零件、化工设备中的耐蚀部件。
货币与代币:历史上和现在都用于制造硬币、纪念章、游戏代币。
与其他常见材料的简单对比
特性
C7701 白铜
黄铜
磷青铜
不锈钢
颜色
银白色
金黄色
淡红色
银白色
强度/弹性
高,弹性好
中等
很高,弹性极好
很高
耐蚀性
优秀
一般
良好
优秀
加工性
优秀(冷加工)
极佳
良好
较难
成本
较高(含镍)
低
高
中等
无磁性
基本无磁
无磁
无磁
部分有磁
总结
C7701白铜是一种高端、多功能的工程合金。它的核心竞争力在于“美观、耐蚀、强韧、易加工”四者的完美平衡。当产品需要兼具优雅的银白色外观、长期的环境稳定性、复杂的成形要求以及可靠的机械性能时,C7701往往是首选的铜合金材料。
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