ZCuZn40Pb2 铅黄铜百科

ZCuZn40Pb2 是一种非常常用的铸造铅黄铜合金。它的特性非常鲜明，主要围绕优异的切削加工性能和良好的耐磨性展开。

以下是其详细特性分析：

1. 牌号含义（GB/T 1176-2013 中国标准）

Z：代表“铸造”

Cu：基体元素为铜

Zn：主要合金元素为锌，含量约 40%

Pb：关键合金元素为铅，含量约 2%

数字：表示主要合金元素的平均质量百分比。

对应国际牌号：类似于美国的 C85700 或德国的 CuZn40Pb2。

2. 核心特性

优点：

极佳的切削加工性（最突出优点）：

铅（Pb）在合金中以细小颗粒的游离态存在，在切削时起到断屑和润滑作用。

允许高速切削，获得光洁的表面，显著减少刀具磨损，被誉为“快削黄铜”或“易切削黄铜”。

良好的耐磨性和减摩性：

铅颗粒本身质地软，可以起到固体润滑剂的作用，降低摩擦系数。

适用于制作在中低速、中低载荷下工作的滑动摩擦部件。

不错的铸造性能：

流动性好，填充铸型能力强，缩松倾向小，能获得形状复杂、轮廓清晰的铸件。

铸件气密性较好。

一定的力学性能：

作为铸造合金，它具有一定的强度、硬度和塑性，能够满足许多结构件的要求。典型抗拉强度约为 280 MPa 以上。

良好的耐大气和海水腐蚀性：

继承了黄铜在一般大气、淡水及海水环境下较好的耐腐蚀性。

成本相对较低：

锌含量较高，替代了部分昂贵的铜，且铅也是低成本元素，因此该合金具有很好的经济性。

缺点与局限性：

力学性能中等，不适用于高强度场合：

强度和硬度低于铝青铜、锡青铜等高强度铜合金。

不适合制造承受高负载、高应力的关键部件。

耐高温和耐腐蚀性有局限：

锌含量高，在高温（>200℃） 和某些特定腐蚀介质（如氨水、酸性环境）下易发生“脱锌腐蚀”或应力腐蚀开裂。

不适合在高温或恶劣化学环境下长期使用。

不可热处理强化，不可焊接：

铅的存在严重损害了合金的热加工性和焊接性。焊接时铅会挥发产生有毒气体，且导致焊缝开裂，通常禁止焊接。

环保与健康考虑：

铅是有毒重金属。在材料生产、切削加工（产生含铅切屑/粉尘）、零件使用（如接触饮用水、食品）及最终回收环节都需要特别处理，以符合环保法规（如欧盟RoHS指令对某些产品限用铅）。

3. 典型应用领域

基于其易切削和耐磨的特性，它主要被用于制造形状复杂、需要大量机加工、且工作条件不苛刻的耐磨零件和结构件：

耐磨件：轴承、轴套、衬套（低速低负荷）、滑块、蜗轮。

阀门和水暖部件：水龙头阀体、阀芯、水表零件、管道连接件（需注意饮用水标准）。

齿轮和机械零件：小模数齿轮、凸轮、离合器零件。

一般结构件：支架、套筒、螺母、装饰件等。

传统应用：曾广泛用于钟表、锁具、乐器零件等。

4. 总结

ZCuZn40Pb2 是一种经济型、以牺牲部分强度和焊接性为代价，换取顶级切削加工性能和良好铸造性能的铅黄铜。 它是“为加工而生”的合金，在适合的工况下，能极大地提高生产效率，降低制造成本。

选材关键点：当设计需要大量车、铣、钻加工，且工作温度不高、负荷不大，同时不涉及焊接和严苛腐蚀环境时，ZCuZn40Pb2是一个非常经典且实用的选择。若涉及食品安全或高强度要求，则需考虑无铅黄铜（如硅黄铜、铋黄铜）或其他铜合金。