HPb59-3（铜合金）

HPb59-3是一种广泛使用的铅黄铜，属于易切削黄铜。其名称遵循中国国家标准（GB）的命名规则：

“H” 表示黄铜（铜锌合金）

“Pb” 表示添加了铅元素

“59” 表示平均铜含量约为59%

“3” 表示平均铅含量约为3%

它在机械加工领域非常受欢迎，常被称为“快削黄铜”。

一、主要化学成分（GB/T 5231-2012）

元素

含量（重量百分比，%）

作用与影响

铜 (Cu)

57.0 ~ 60.0

基体元素，保证合金的基本强度、塑性和耐蚀性。

铅 (Pb)

2.0 ~ 3.0

关键元素。在组织中呈游离态颗粒分布，起润滑和断屑作用，大幅提高切削加工性能和表面光洁度。

锌 (Zn)

余量

主要合金元素，调节强度与塑性。含量约为38-41%。

杂质

≤ 1.2（总量）

包括铁、锑、铋、磷等，严格控制以保证材料性能。

注：国际上相近牌号有 C38500（美国）、CuZn39Pb3（欧洲）等。

二、主要性能特点

1. 力学性能

强度与硬度：属于中高强度黄铜。

抗拉强度 (σb)：≥ 390 MPa

屈服强度 (σ0.2)：≥ 160 MPa

延伸率 (δ10)：≥ 15%

硬度：约 HB 100-130

塑性：具有良好的冷热加工塑性，可进行挤压、热锻等。

2. 物理性能

密度：约 8.5 g/cm³

导电导热性：低于纯铜和无铅黄铜，但仍具有良好导热性。

熔点：约 900°C

3. 加工性能（核心优势）

切削加工性极佳：铅的加入使切屑易碎，刀具磨损小，加工速度快，可获得极高的表面光洁度。其切削性能指数通常定为100%（作为基准）。

冷加工性：尚可，但不如无铅黄铜（如H62）。

热加工性：良好，适合热挤压和热锻。

焊接性：较差，由于铅的偏析和低熔点，不建议焊接。

抛光性：优良，易于电镀、镀铬或涂覆。

4. 耐腐蚀性

具有良好的耐大气、淡水腐蚀能力。

耐海水和酸性介质腐蚀能力一般，不如锡黄铜（如HSn62-1）。

应力腐蚀开裂敏感性：黄铜普遍存在，在氨气等特定环境中需注意。

三、主要应用领域

由于其优异的切削性和综合性能，HPb59-3是制造复杂、精密零件的理想材料，尤其适用于大批量自动化加工。

通用机械零件：齿轮、蜗轮、阀门、管接头、衬套、轴承保持架、锁具零件。

电器与仪表：接插件、端子、仪表框架、齿轮、钟表零件。

汽车工业：化油器部件、水暖阀门、刹车系统零件。

五金卫浴：高档水龙头芯、阀门芯、装饰件（经电镀后）。

精密仪器：需要高尺寸精度和表面质量的零件。

四、优缺点总结

优点

缺点

✅ 切削性能极佳，生产效率高

❌ 含铅，不适用于食品接触、饮用水管及环保要求严格的领域

✅ 表面光洁度高，适合电镀

❌ 强度和耐腐蚀性低于一些高性能铜合金（如铝青铜、锡青铜）

✅ 成本相对较低，经济性好

❌ 焊接性能差

✅ 兼具良好的力学性能和一定塑性

❌ 在高温或恶劣环境下长期使用性能可能下降

五、与HPb59-1的简要对比

HPb59-1：铅含量较低（0.8-1.9%），切削性能略逊于HPb59-3，但强度和塑性稍好，焊接性也略优，应用同样广泛。

选择：对切削性要求极高的零件选HPb59-3；对强度和后续少量焊接有要求的可选HPb59-1。

总结

HPb59-3是一种为高效机械加工而设计的“工作母机”型材料。它的核心价值在于在保证良好力学性能和耐蚀性的前提下，提供了无与伦比的切削加工性，是大规模生产高精度、高光洁度铜合金零部件的首选材料之一。但在选型时，必须考虑其含铅特性是否满足产品的环保和使用场合要求。