HPb61-1（铅黄铜）

HPb61-1 是中国牌号的铅黄铜。作为一种易切削黄铜，它在工业中应用广泛。以下是对其成分和性能的详细解析：

一、化学成分 (GB/T 5231-2012)

HPb61-1 的名称含义为：

H：黄铜（“黄”字拼音首字母）

Pb：添加元素铅

61：铜的平均含量约为 61%

1：铅的平均含量约为 1%

其标准化学成分（质量分数，%）如下：

主要元素

含量 (%)

作用与影响

铜 (Cu)

59.0 ~ 61.0

保证合金基本的黄铜（Cu-Zn）结构，提供强度、耐蚀性和基础塑性。

铅 (Pb)

0.6 ~ 1.0

关键元素。不固溶于铜，以微小颗粒状分布在晶界。它中断了材料的连续性，使切屑易碎，极大改善切削加工性能，并获得光洁的表面。

锌 (Zn)

余量 (约38-40%)

主要合金元素。稳定α相，提高强度、硬度和塑性。锌含量高使其呈漂亮的金黄色。

杂质

≤ 0.75

包括铁、锑、铋、磷等，严格控制以保证材料性能。

二、主要性能特点

1. 力学性能

状态：通常以拉制态或挤制态供应和使用。

抗拉强度 (Rm)：≥ 370 MPa（拉制棒材典型值）

屈服强度 (Rp0.2)：≥ 145 MPa

伸长率 (A)：≥ 15%

硬度：HBW 约 80 - 110

总结：具有良好的综合力学性能，强度、硬度和塑性搭配合理，能满足大多数结构件的要求。

2. 物理性能

密度：约 8.5 g/cm³

导电性：约为纯铜的25%左右，属于一般导电材料。

导热性：良好。

颜色：金黄色，外观较好。

3. 工艺性能（核心优势）

切削加工性：极佳。这是HPb61-1最突出的优点，其切削性能指数通常被认为是 100%（以易切削钢Y12为100%作参考）。铅颗粒起到了“自润滑”和断屑作用，允许高速切削，刀具磨损小，加工表面光洁度高。

热加工性：良好。在640~780℃ 的温度范围内具有良好的热塑性，适合进行热挤压、热锻等工艺。

冷加工性：一般。虽然可以进行冷拉、弯曲等，但由于铅的存在对基体有割裂作用，其冷变形能力不如无铅黄铜（如H62、H65），过度冷加工易产生裂纹。

焊接性：较差。焊接时铅易析出产生热脆性，并产生有毒烟气，一般不推荐焊接，如需连接多采用机械方式。

耐蚀性：与普通黄铜相似，具有良好的耐大气、淡水腐蚀能力。但在氨、酸性环境及海水中的耐蚀性较差，需注意脱锌腐蚀和应力腐蚀开裂。

三、优点与缺点

优点：

卓越的切削性：生产效率高，适合自动化机床大批量生产。

良好的强度和塑性组合。

漂亮的外观和色泽。

成本相对较低，经济性好。

缺点：

含铅：不符合RoHS等环保指令，在饮用水系统、食品接触、儿童用品等敏感领域的使用受到严格限制或禁止。

冷加工性能受限。

焊接性能差。

高温下性能下降，不适合长期在高温环境中工作（铅会软化析出）。

四、典型应用领域

因其优异的切削性能，HPb61-1主要用于制造各种要求高精度、高光洁度的复杂结构零件，俗称“钟表铜”或“自动车床用黄铜”。

机械零件：螺丝、螺母、齿轮、阀门、管接头、轴套、仪表小齿轮、凸轮等。

电子电器：接插件、接线端子、锁件、精密仪器零件。

五金制品：高档水龙头芯柱、锁芯、装饰件、钟表零件。

其他：汽车化油器零件、计量器部件等。

五、对应牌号与环保替代

国际对应牌号：

美国：C37100（铅含量略高，但最接近）

欧洲：CW612N (CuZn39Pb1)

日本：C3710

环保替代趋势：
由于铅的毒性，在环保要求严格的领域，HPb61-1正逐渐被无铅易切削黄铜替代，例如：

铋黄铜：如 CuZn38Bi1 (铅被铋替代，性能最接近)。

硅黄铜、碲黄铜、硒黄铜等，通过添加其他元素来改善切削性，实现无铅化。

总结

HPb61-1是一种以优异的切削加工性为核心竞争力的中铜铅黄铜。 它在传统制造业中扮演着重要角色，特别适合大批量切削加工精密零件。然而，其含铅的特性是最大的局限，在面对全球环保浪潮时，了解和选择其无铅替代品已成为行业发展的必然趋势。在选择材料时，需根据具体的性能要求、加工方式和环保法规综合考量。