HPb63-3（铜合金）

HPb63-3铜合金是中国国家标准（GB/T 5231）中的牌号，它属于铅黄铜，并且是国际上应用最广泛的易切削黄铜之一，对应的美国ASTM标准牌号通常是 C36000（360 Free-Cutting Brass）。

它在市场上常被称为“易切削黄铜”或“快削黄铜”，因其优异的机械加工性能而备受青睐。

以下是其详细的成分、性能和应用介绍：

一、 化学成分（GB/T 5231）

HPb63-3的命名直接反映了其主要成分：

H： 黄铜（Huángtóng）

Pb： 含铅

63： 平均铜含量约为 63%

3： 平均铅含量约为 3%

其标准化学成分范围如下：

元素

含量（质量分数，%）

作用

Cu (铜)

62.0 ~ 65.0

基体元素，保证合金的基本强度、塑性和耐蚀性。

Pb (铅)

2.4 ~ 3.0

核心元素。在铜锌基体中呈细小颗粒独立分布，不固溶。在切削时起到断屑、润滑刀具和散热的作用，极大改善切削性能。

Zn (锌)

余量

主要合金元素，降低成本，调节合金的强度和塑性。

Fe (铁)

≤ 0.35

杂质，过量会降低耐蚀性和加工性。

Sb (锑)

≤ 0.01

杂质

Bi (铋)

≤ 0.003

杂质

P (磷)

≤ 0.01

杂质

杂质总和

≤ 0.5

-

二、 主要性能特点

1. 优异的切削加工性能（最核心优点）

切削性指数高：通常以易切削钢（Y12）的切削性为100%作基准，HPb63-3的切削性可达到 200-250%，是黄铜中切削性能最好的牌号之一。

加工表面光洁度高：铅颗粒使切屑易碎，避免产生长的带状切屑缠绕刀具，从而获得光洁的加工表面。

刀具寿命长：铅的润滑作用减少了刀具磨损。

高切削速度：允许使用更高的进给率和切削速度，显著提高生产效率，降低加工成本。

2. 良好的机械性能

抗拉强度 (σb)：约 340 ~ 490 MPa

屈服强度 (σ0.2)：约 145 ~ 200 MPa

延伸率 (δ)：约 20 ~ 45%

硬度：布氏硬度 HB 约 75 ~ 100

说明：它兼具一定的强度和较好的塑性，适合冷热压力加工（如锻压、挤压），但塑性不如不含铅的普通黄铜（如H68）。

3. 物理与工艺性能

密度：约 8.5 g/cm³

导电/导热性：较低。由于铅和锌的存在，其导电导热性远低于纯铜和某些青铜。

耐腐蚀性：对大气、淡水有较好的耐蚀性，但不耐酸、碱、氨水和海水的腐蚀。在湿气、氨气环境中可能发生应力腐蚀开裂。

焊接性能：极差。铅在高温下挥发产生有毒气体，且会破坏焊缝完整性，因此不推荐任何焊接工艺。

镀覆性能：一般，可以进行电镀（如镀镍、镀铬），但需要专门的预处理工艺以保证结合力。

热加工性能：在 640 ~ 780°C 温度范围内具有良好的热塑性，适合热挤压和热锻。

4. 环保与健康

铅是一种有毒重金属。在加工（特别是磨削、高温操作）时，铅尘/铅烟可能对操作者健康造成危害，需有完善的职业防护措施。

含铅材料的使用和废弃受到各国环保法规（如欧盟RoHS、REACH）的严格限制，不能用于与饮用水长期接触的部件、食品接触件及儿童产品。

三、 典型应用领域

由于其“易切削”的核心特性，HPb63-3主要应用于需要大批量、高速机加工的零件：

通用机械零件：螺栓、螺母、齿轮、衬套、轴承保持架、阀门部件、泵壳、气压/液压元件。

电器与电子产品：接线柱、插孔、开关零件、 connector（连接器）壳体（注意：需符合环保豁免或特定领域）。

五金件与锁具：门锁芯、钥匙、水龙头阀芯（非饮用水部分）、钟表齿轮、小刀柄。

汽车工业：化油器部件、油管接头、刹车系统零件（非核心安全件）。

仪表制造业：精密仪表的复杂结构件。

四、 与环保型替代品的对比

随着环保要求提高，无铅易切削铜合金（如 Bi铋黄铜、 Si硅黄铜 等）正在发展。但HPb63-3（C36000）因其极佳的切削性、成熟的工艺和较低的成本，在非受限领域（如不接触食品/水的工业零件）仍是不可替代的首选材料。

总结

HPb63-3（C36000）是一种以牺牲部分导电性、耐蚀性和焊接性为代价，换取了顶级切削加工性能的铅黄铜。它是大批量生产精密机加工零件的经典材料，但在选用时必须充分考虑其含铅带来的健康、环保限制。