HNi65-5 是一种典型的高强度、高耐蚀性白铜(铜镍合金)。
首先需要明确:HNi65-5 是中国早期的旧牌号命名。它对应的现行国家标准GB/T 5231-2012中的牌号是 BZn15-20,也常被称为德银或镍银(实际上不含银,是铜-镍-锌合金)。
它的命名方式“HNi65-5”可以理解为:
H:表示“黄铜”类别(虽然它是白铜,但旧标准分类在此类下)。
Ni65:表示主要合金元素镍(Ni)的含量约为 65%,这是一个关键特征。
5:通常表示另一种重要合金元素的含量,在这里通常指锌(Zn)的含量约为 5%。
一、 主要化学成分
其典型化学成分范围(重量百分比,%)如下:
元素
含量(%)
作用
铜
余量
基体,提供导电导热性和基础韧性。
镍
60.0 - 66.0
核心合金元素。与铜无限固溶,显著提高合金的强度、耐蚀性(尤其是耐海水和碱液腐蚀),并赋予美丽的银白色光泽。高镍含量是其性能优越的关键。
锌
4.0 - 7.0
提高合金的强度、硬度和可铸造性,同时能降低成本。与镍共同作用,进一步改善耐蚀性。
铁
≤ 0.5
少量铁能细化晶粒,提高合金的强度和耐磨性,但含量过高会影响耐蚀性。
锰
≤ 0.5
脱氧剂,提高合金的工艺性能和热塑性。
铅
≤ 0.02
杂质元素,严格控制,因其会恶化热加工性能。
杂质总和
≤ 0.5
保证材料的纯净度。
核心特点:高镍(~65%)+ 适量锌(~5%)的配比,使其兼具了高耐蚀性和良好的综合力学性能。
二、 主要性能特点
1. 优异的耐腐蚀性
耐海水腐蚀:性能非常突出,耐海水冲刷、空泡腐蚀和应力腐蚀开裂的能力远优于普通黄铜(如H62)和不锈钢(如304)。是海洋工程环境的理想材料。
耐碱液腐蚀:在碱性介质中非常稳定。
在大气、淡水中:具有极高的稳定性,几乎不腐蚀。
2. 卓越的机械性能
高强度和高硬度:其强度远高于普通黄铜和锡青铜,接近或超过一些钢材。
良好的塑性和韧性:在拥有高强度的同时,仍保持良好的冷、热加工性能,可以进行轧制、拉伸、锻造等。
高疲劳强度和耐磨性:特别适合制造承受交变负荷和摩擦的零件。
3. 良好的物理与工艺性能
美丽的银白色:抛光后表面呈优雅的银白色,不易变色,装饰性好。
良好的导热导电性:虽不及纯铜,但在高强合金中属于较好水平。
无磁性:在低温下仍保持无磁性。
良好的切削加工性:相对于其强度来说,切削性能尚可。
优良的焊接性:可采用钎焊、熔焊等多种方式焊接。
三、 典型应用领域
基于以上性能,HNi65-5(BZn15-20)被广泛应用于要求高强度和高耐蚀性的关键领域:
海洋工程与船舶制造:
船舶螺旋桨:最经典的应用。要求高强度、耐海水腐蚀和空泡腐蚀。
海水泵、阀、叶轮、管件。
海上平台的关键紧固件和结构件。
高耐蚀结构件:
化工设备中的耐碱部件。
发电厂的冷凝器管板(在高要求场合替代黄铜)。
耐磨与高强度部件:
轴承、衬套、齿轮等耐磨零件。
高压阀门零件。
电气与装饰领域:
高等级电阻焊机的电极。
高档眼镜框架、乐器簧片、珠宝饰品的基材。
精密仪器仪表零件。
四、 与其他常用铜合金的简单对比
特性
HNi65-5 (BZn15-20)
普通黄铜 (H62)
锡青铜 (QSn6.5-0.1)
铝青铜 (QAl9-4)
主要特点
高强度、高耐蚀(尤其海水)
成本低,工艺性好
耐磨、弹性好
高强度、耐磨、耐热
耐海水性
★★★★★ (最优)
★★ (易脱锌腐蚀)
★★★★
★★★★
强度/硬度
★★★★★ (很高)
★★★
★★★★
★★★★★
成本
高 (含镍高)
低
中高
中高
典型用途
船舶螺旋桨、海洋构件
普通连接件、散热器
弹簧、轴承
重型齿轮、轴承
总结
HNi65-5(现牌号BZn15-20)是一种以镍为主要合金元素的高端铜合金。其最核心的优势在于同时具备了接近不锈钢的强度和远超不锈钢及大多数铜合金的耐海水腐蚀能力。 这使它成为海洋恶劣环境和高要求工业应用中不可替代的关键材料,尤其以制造大型船舶螺旋桨而闻名。其缺点是因含镍量高而导致成本较高。
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