ZCuZn40Mn2锰黄铜百科

ZCuZn40Mn2是一种常用的高强度锰黄铜，属于铸造黄铜。其名称和成分遵循中国国家标准GB/T 1176。下面我将详细阐述其特性。

1. 牌号与成分解析

Z：代表“铸造”。

Cu：基体元素为铜。

Zn：主要合金元素为锌，含量约为40%（名义值）。

Mn：关键强化元素为锰，含量约为2%（名义值）。

名义化学成分（约）：Cu ~58%， Zn ~40%， Mn ~1.5-2.5%， 可能含有少量Fe、Al、Pb等杂质。

2. 核心特性概述

ZCuZn40Mn2被誉为高强度、高耐磨性、优良耐海水腐蚀的铸造黄铜。它通过在普通黄铜（Cu-Zn）基础上添加锰（Mn）元素，显著提升了综合性能。

主要特性分点详解：

优异的力学性能（高强度、高硬度）：

锰的加入细化了晶粒，并起到固溶强化的作用，使其强度和硬度远高于普通黄铜（如ZCuZn38），接近或达到一些青铜的水平。

典型力学性能（砂型铸造）：

抗拉强度（σb）：≥ 390 MPa

屈服强度（σ0.2）：≥ 170 MPa

延伸率（δ5）：≥ 20%

布氏硬度（HB）：≥ 885 (10/1000)

杰出的耐腐蚀性，尤其耐海水腐蚀：

锰元素提高了合金在氯化物介质（如海水、盐水）中的耐腐蚀能力。

表面能形成致密且附着力强的腐蚀产物膜，减缓进一步腐蚀。

是著名的“海军黄铜”或“海洋黄铜”系列之一，广泛应用于船舶和海洋工程。

良好的耐磨性：

较高的硬度赋予了它良好的抗磨损性能，尤其适用于承受摩擦的部件。

令人满意的铸造工艺性和切削加工性：

熔体流动性好，收缩率适中，铸造性能优良，适合生产形状复杂的铸件。

虽然硬度高，但切削加工性尚可，优于许多青铜。

较好的耐低温性能：

在低温下仍能保持良好的力学性能和韧性，不易脆化。

较差的导热导电性：

由于合金化程度高，其导热和导电性能远低于纯铜和简单黄铜，不适合用作导电或导热元件。

对脱锌腐蚀敏感：

作为高锌黄铜，在特定腐蚀环境下（如某些热水、酸性环境）可能发生选择性腐蚀（脱锌）。在严苛环境下使用时需注意或选择低锌或含砷/锑的抑制型黄铜。

3. 典型应用领域

基于以上特性，ZCuZn40Mn2主要应用于：

船舶与海洋工业：船用螺旋桨、泵体、阀体、海水管系附件、航海仪器轴承套。

重型机械：承受高负荷、高磨损的轴承、衬套、齿轮、蜗轮等。

化工设备：制造耐海水、盐溶液腐蚀的泵、叶轮、阀门。

通用机械：需要高强度和高耐蚀性的结构件、紧固件。

4. 与其他常用铜合金的简单对比

vs. 普通铸造黄铜 (ZCuZn38)：强度、硬度、耐蚀性（尤其对海水）全面占优，但成本稍高。

vs. 锡青铜 (ZCuSn5Pb5Zn5)：耐磨性相当或稍优，耐海水腐蚀性更好，成本通常更低，但减摩自润滑性可能不如锡青铜。

vs. 铝青铜 (ZCuAl10Fe3)：强度可能略低，但在海水中的抗冲击腐蚀和空蚀性能非常出色，且价格更有优势。

总结

ZCuZn40Mn2锰黄铜的核心特性可以概括为：在海水环境中表现卓越的“高强、高硬、耐磨”铸造合金。 它是解决船舶、海洋及重载机械中许多耐磨耐蚀部件选材问题的经典且经济的选择，但其不适用于对导热导电有要求的场合，并且在特定环境下需注意其脱锌腐蚀倾向。