HSi80-3（硅青铜合金）

HSi80-3 是一种中国的旧牌号硅青铜合金。根据最新的国家标准（GB/T 5231-2012《加工铜及铜合金牌号和化学成分》），其对应关系已更新，但它仍被广泛认知和使用。下面为您详细解析其成分、性能和主要用途。

1. 化学成分

HSi80-3 的牌号含义是：H（黄铜类别）、Si（主要合金元素为硅）、80（平均铜含量约80%）、3（主要合金元素硅的平均含量约3%）。

其典型化学成分（质量分数，%）为：

元素

铜 Cu

硅 Si

锰 Mn

锌 Zn

铅 Pb

铁 Fe

镍 Ni

杂质总和

含量

79.0 ~ 81.0

2.5 ~ 4.0

0.3 ~ 0.5

余量

≤ 0.1

≤ 0.6

≤ 0.5

≤ 1.5

关键点说明：

主要合金元素：硅（Si） 是核心元素，能显著提高合金的强度、硬度、耐磨性和铸造流动性，并保持良好的耐蚀性。

次要元素：锰（Mn） 能进一步提高强度、耐热性和耐蚀性；锌（Zn） 作为主要的“余量”元素，可以降低成本，并有一定的固溶强化作用。

对应新牌号：在现行标准中，与其成分和性能最接近的牌号是 CuZn16Si4（代号：H688），或者更广泛地，它属于高强度硅青铜范畴，与国际上的 C65500（高硅青铜A） 或 C87850（硅黄铜） 有相似之处。

2. 物理与机械性能

HSi80-3 综合了良好的力学性能和优异的工艺性能。

物理性能：

密度：约 8.4 g/cm³（比纯铜和黄铜轻）。

导热/导电性：较差，远低于纯铜和普通黄铜。

熔点：约 900 ~ 950°C。

机械性能（典型值，取决于状态）：

抗拉强度：350 ~ 500 MPa（非常高，接近或超过一些钢材）。

屈服强度：≥ 150 MPa。

延伸率：15% ~ 25%（具有良好的塑性）。

硬度：HB 90 ~ 120（布氏硬度）。

疲劳强度：良好。

工艺性能：

铸造性能：极佳。硅的加入大大改善了熔体的流动性和填充性，收缩率低，适合铸造形状复杂、壁厚不均的零件。

加工性能：优良。既适合热加工（热轧、热锻），也具有良好的冷加工能力（冷轧、拉拔、冲压）。切削加工性尚可，优于纯铜和许多锡青铜。

焊接性能：良好。可采用钎焊、电阻焊、气体保护焊等多种方式焊接。

耐腐蚀性：优异。在淡水、海水、蒸汽、大气及多数有机酸介质中的耐蚀性远优于普通黄铜，与锡青铜相当。尤其具有抗应力腐蚀开裂的能力。

3. 主要特性总结

高强度高耐磨：力学性能突出，尤其适合承受高负载和摩擦的部件。

优良的耐蚀性：特别适用于海洋环境和化工介质。

卓越的铸造性：能铸出轮廓清晰、结构复杂的精密铸件。

良好的综合工艺性：便于进行各种冷热加工和焊接。

无磁性：适用于需要避免磁干扰的场合。

撞击无火花：是制造在易燃易爆环境中使用工具的理想材料。

4. 典型用途

基于以上性能，HSi80-3 被广泛应用于：

船舶制造：齿轮、蜗轮、轴承、船用泵阀的零件、海水管路系统配件（如三通、阀门）。这是其最经典的应用领域。

机械制造：高压齿轮、轴套、摩擦片、制动器零件、连杆衬套等要求高强度、耐磨、耐蚀的部件。

化工设备：泵壳、叶轮、阀门、搅拌器零件等接触腐蚀性介质的部件。

耐磨零件：轧钢机辊道轴承、矿山机械耐磨件。

其他：电气设备中的弹簧、连接器，以及工艺品和建筑装饰件。

5. 与相似材料的比较

vs. 锡青铜（如QSn6.5-1）：HSi80-3 强度更高、铸造流动性更好、成本更低，但减摩性和弹性略逊。在许多场合可以替代昂贵的锡青铜。

vs. 普通黄铜（如H62）：HSi80-3 强度、硬度、耐磨性和耐蚀性（尤其是耐脱锌腐蚀和应力腐蚀）全面胜出，但价格更贵，导电导热性差。

总结

HSi80-3（对应新牌号H688/CuZn16Si4）是一种高性能的硅青铜（硅黄铜）合金。它以硅为主要强化元素，兼具了高强度、高耐磨性、优异的耐蚀性（尤其是海水环境）和极佳的铸造与加工性能。 它是在要求高机械性能和耐腐蚀性，且需要复杂成型的工况下的关键工程材料，尤其在船舶、海洋工程和重型机械中扮演着不可替代的角色。在选材时，如果遇到旧图纸标注HSi80-3，应优先考虑采用现行标准中的对应牌号 CuZn16Si4（H688）。