BZn15-20（锌白铜合金）

我们来详细解析一下 BZn15-20 铜合金，这是一种应用非常广泛的锌白铜（也称为“德银”或“镍银”）。

首先，关于牌号：根据中国国家标准 GB/T 5231，其标准写法为 BZn15-20。其中：

B：代表“白铜”，即铜-镍合金。

Zn：代表添加元素为锌。

15：表示镍（含钴）的平均质量分数约为 15%。

20：表示锌的平均质量分数约为 20%。

余量为铜（约 65%）及少量其他元素。

一、 主要化学成分 (GB/T 5231)

元素

质量分数 (%)

作用与影响

铜 (Cu)

余量 (约62.0-65.0)

基体元素，提供基本的导电导热性和塑性。

镍 (Ni)

13.5-16.5

核心合金元素。与铜形成连续固溶体，显著提高合金的强度、耐蚀性（尤其是抗海水和蒸汽腐蚀），并赋予合金美丽的银白色光泽。

锌 (Zn)

18.0-22.0

主要合金元素。作为固溶强化剂，进一步提高强度、硬度和切削性能。同时，锌的价格远低于镍，能有效调节合金成本。

铅 (Pb)

≤ 0.03

微量杂质，通常需严格控制。少量铅可改善切削加工性，但过高会损害热加工性能。

铁 (Fe)

≤ 0.50

杂质元素。微量铁可细化晶粒，提高强度和硬度，但过量会降低耐蚀性和工艺塑性。

锰 (Mn)

≤ 0.50

杂质元素。有脱氧作用，微量存在影响不大。

其他杂质总和

≤ 0.9

包括硅、磷、硫、镁等。

二、 主要性能特点

BZn15-20 完美地结合了外观、耐蚀性、力学性能和加工性能，是一种综合性能优异的合金。

外观与色泽：

呈美丽的银白色，具有优雅的金属光泽，且长期使用不易变色，外观酷似纯银。这是它得名“镍银”或“德银”的重要原因。

耐腐蚀性：

极佳。在铜合金中属于顶尖水平。

对大气、淡水、海水、水蒸气、碱性溶液等都有优异的抗腐蚀能力。

耐有机酸和盐类溶液的腐蚀。

在干燥空气中几乎不氧化，在潮湿环境下表面会形成致密的保护膜，防止进一步腐蚀。

应力腐蚀开裂倾向远低于常见的黄铜（如H62、H65）。

力学性能：

强度高：抗拉强度和屈服强度明显高于普通黄铜和许多青铜。

硬度适中：具有良好的耐磨性。

弹性好：适用于制造弹性元件。

典型机械性能 (以软态和半硬态为例)：

抗拉强度 (Rm)：软态 (M) 约 350-450 MPa；半硬态 (Y2) 约 500-600 MPa；硬态 (Y) 可达 650 MPa 以上。

伸长率 (A)：软态 (M) 可达 35% 以上，塑性优良；半硬态 (Y2) 约为 10-20%。

维氏硬度 (HV)：软态约 80-100；半硬态约 120-160。

工艺性能：

冷、热加工性能优良：可以进行轧制、拉伸、弯曲、冲压等加工。

切削加工性能良好：其切削性评级约为易切削黄铜（HPb系列）的20-30%，虽不及专用铅黄铜，但在白铜和多数铜合金中属于较好水平，能够满足精密零件的加工需求。

焊接性能尚可：可以进行钎焊、电阻焊和气焊，但相对于纯铜和黄铜稍难。

电镀性能极佳：由于其本身是银白色，且表面致密，很容易进行镀金、镀银、镀铬等装饰性电镀，镀层结合力好。

物理性能：

密度：约 8.7 g/cm³。

导电/导热性：远低于纯铜，导电率约为纯铜的 6-8%（与镍含量有关），属于低导电率材料。

无磁性：在常温下为顺磁性材料。

三、 典型应用领域

凭借其优异的综合性能，BZn15-20被广泛应用于多个行业：

精密仪器与医疗器械：

精密仪器的齿轮、结构件、弹簧片、衬套。

手术器械、牙科器械、医疗器械的壳体和高档部件（因其耐消毒、耐体液腐蚀）。

电子电器与接插件：

高性能的电气接插件、端子、导电器件（利用其弹性和耐蚀性）。

眼镜框架、镜腿芯丝（利用其高弹性、耐汗蚀和美观性）。

日用品与装饰品：

高档餐具（刀、叉、勺）、乐器部件（萨克斯管、长笛的按键）、奖章、纪念币。

建筑装饰件、五金配件、名牌标牌。

海洋工程与化工：

用于制造耐海水腐蚀的零件，如船舶仪表零件、海水淡化设备部件。

四、 总结与对比

特性

BZn15-20 (锌白铜)

对比说明

优点

1. 外观银白美观，耐变色
2. 耐蚀性极佳，尤其在海洋环境
3. 强度、硬度、弹性好
4. 冷热加工性能好
5. 综合性能平衡

相比黄铜：更耐腐蚀（无脱锌）、强度更高、外观更佳。
相比锡磷青铜：成本更低、色泽更美观、冷加工性能更好。
相比纯铜/紫铜：强度高得多，耐磨耐蚀性好。

缺点

1. 成本较高（因含镍）
2. 导电导热性差
3. 密度较大

不适合用于要求高导电导热的场合（如电线、散热器）。

总而言之，BZn15-20是一种以卓越的耐蚀性、优美的银白色外观和良好的综合机械性能为核心优势的铜合金。 它在那些对耐腐蚀、外观和强度有较高要求，而对导电性要求不高的领域，是不可或缺的经典材料。