CuZn37黄铜百科

CuZn37黄铜是一种非常常见和重要的铜锌合金，其特性鲜明，应用广泛。以下是其详细特性分析：

核心简介

CuZn37，又称三七黄铜或弹壳黄铜（因其历史上广泛用于制造子弹壳而得名）。其名义成分为约63%的铜（Cu）和37%的锌（Zn），属于典型的α单相黄铜。

主要特性

1.优异的冷加工性能（核心优势）

单相α组织：在显微镜下为均匀的固溶体晶粒，没有脆性的β相。这使得它在室温下具有极佳的塑性和延展性。

非常适合冷变形加工：如深冲、弯曲、拉伸、冷镦、旋压等。它是所有黄铜中冷加工性能最好的牌号之一。

2.良好的机械性能

强度适中：退火状态下抗拉强度约为300-400 MPa，可通过冷加工硬化显著提高（可达600 MPa以上），但塑性会相应下降。

硬度一般：退火态硬度较低，易于加工。

弹性尚可：有一定弹性，但不如磷青铜或铍铜。

3.优良的导电性与导热性

导电率约为纯铜的28%左右，在铜合金中属于较高水平，优于许多其他合金。

导热性也很好，适用于需要散热和导电的部件。

4.耐腐蚀性

在大气、淡水、海水（需谨慎）中具有较好的耐蚀性，表面会形成致密的氧化膜（铜绿）起保护作用。

缺点：存在脱锌腐蚀和应力腐蚀开裂（季裂） 的风险。

脱锌腐蚀：在特定介质（如含氯离子的热水）中，锌优先被溶解，留下多孔、脆弱的铜层，导致材料失效。可通过添加少量砷、锑、磷来抑制（此时牌号可能为CuZn37As等）。

应力腐蚀开裂：如果零件存在残余应力（如冷加工后未退火），并在潮湿大气、氨气等环境中，可能发生脆性开裂。消除应力的退火是有效的预防措施。

5.焊接与钎焊性能

焊接性一般：软钎焊、硬钎焊性能优良。

熔焊性能较差：因锌的沸点低（907°C），焊接时锌极易蒸发产生白色烟雾（氧化锌），导致焊缝气孔、成分改变和强度下降。不推荐电弧焊、气焊。

易于锡焊和银钎焊。

6.切削加工性能

相对较差。由于其韧性好、切屑长而粘，容易“粘刀”，导致刀具磨损快、加工表面光洁度不高。为了改善切削性，通常会添加铅（Pb），形成铅黄铜（如CuZn36Pb3），但CuZn37本身不含铅。

7.热加工性能

热加工性能尚可，但有温度限制。需在α单相区（约700-900°C） 进行热轧、热锻。温度过高（进入β相区）或过低都会导致开裂。

8.其他物理特性

色泽金黄，装饰性良好。

无磁性。

抗菌性：铜离子具有一定的抑菌作用。

常见应用领域（基于其特性）

深冲件与复杂冲压件：弹壳、炮弹药筒、雷管套、过滤器、散热器外壳、乐器波纹管。

拉伸件：插孔、套管、波导管、冷凝管、汽车水箱散热片。

冷镦件：螺栓、螺母、铆钉、珠宝首饰扣件。

电气与电子领域：导电弹簧、端子、插头、插座、电气连接器（利用其导电和弹性）。

建筑与装饰：建筑装饰条、奖章、徽章、工艺品。

日用品：钥匙、拉链、笔套、打火机外壳。

总结与注意事项

优点

缺点

极佳的冷成型性（深冲、弯曲）

对“季裂”（应力腐蚀）敏感

良好的导电导热性

存在脱锌腐蚀风险

耐大气腐蚀，色泽美观

切削加工性不佳（非铅黄铜）

无磁性，可回收

熔焊性能差

强度可通过冷加工提高

使用建议：

对于需要复杂冷成型的零件，CuZn37是首选材料之一。

冷加工后务必进行去应力退火（约250-300°C），以防止应力腐蚀开裂。

在可能发生脱锌腐蚀的环境（如热水系统）中，应选用含砷等抑制剂的抗脱锌黄铜牌号。

如需大量切削加工，应考虑改用铅黄铜（如CuZn39Pb3）。

总之，CuZn37是“冷加工之王”，其卓越的塑性是设计复杂形状冲压拉伸件的关键依据，但需对其腐蚀敏感性和较差的切削性有充分认识。