C76200是美国UNS编号体系下的牌号,它属于高强度、高耐腐蚀性的铜镍锌合金,商业上常被称为镍银或白铜。请注意,它不含银,“银”字仅形容其银白色的外观。
一、化学成分(典型值,按重量百分比%)
C76200的化学成分是其性能的基础,其主要特点在于较高的镍含量和适量的锌。
元素
含量范围(%)
作用与影响
铜 (Cu)
55.0 - 60.0
基体金属,提供基本的导电导热性和塑性。
镍 (Ni)
11.0 - 13.0
核心合金元素。显著提高强度、硬度、耐腐蚀性(尤其是抗海水腐蚀和应力腐蚀),并赋予合金银白色的光泽。
锌 (Zn)
余量
主要合金元素。固溶强化,提高强度和硬度,调整颜色和成本。与镍共同作用形成漂亮的银白色。
铅 (Pb)
≤ 0.25 (可选)
改善切削加工性能,使切屑易断。若无特殊要求,通常为低铅或无铅。
铁 (Fe)
≤ 0.25
少量铁能细化晶粒,略微提高强度和硬度,过量则有害。
锰 (Mn)
≤ 0.50
脱氧剂,提高铸造和热加工性能,并增强耐腐蚀性。
其他杂质
总计 ≤ 0.5
如硅、磷、硫等,严格控制其含量。
关键点:C76200是Cu-Ni-Zn三元合金,其性能介于低镍的“德银”(如C75200)和更高镍的合金之间,具有良好的综合性能。
二、物理与机械性能
由于其特殊的成分,C76200展现出不同于普通黄铜或青铜的性能。
物理性能
密度:约 8.64 g/cm³
熔点:约 1080°C
导电率:约 7% IACS(远低于纯铜,属于低导电性材料)
导热率:约 29 W/(m·K)
颜色:呈现迷人的银白色,外观类似不锈钢或银。
热膨胀系数:约 18.0 × 10⁻⁶ /K
机械性能(以常见的半硬态为例)
抗拉强度: 520 - 620 MPa
屈服强度 (0.2% offset): ≥ 415 MPa
延伸率: 10% - 20%
硬度: 洛氏硬度 HRB 70 - 85 / 维氏硬度 HV 150 - 180
弹性模量: 约 130 GPa
疲劳强度: 较高,具有良好的抗疲劳性能。
加工状态影响:C76200可以通过冷加工(如拉拔、轧制)显著提高强度和硬度,但会降低塑性。常见状态有:
软态 (O): 强度低,塑性好,易于成形。
半硬态 (H02, 1/2H): 强度与塑性的良好平衡,最常用。
全硬态 (H04, H): 强度最高,硬度最大,但塑性较差。
三、核心特性与优势
优异的耐腐蚀性:
对淡水、海水、盐水溶液有出色的抵抗力,远优于普通黄铜。
耐大气腐蚀,包括工业大气和海洋大气,不易变色或产生铜绿。
良好的抗应力腐蚀开裂能力。
高强度与高硬度:
在铜合金中属于高强度级别,特别是在冷加工状态下,可达到中碳钢的强度水平。
良好的工艺性能:
冷热加工性良好:易于进行轧制、拉拔、锻造等加工。
切削性能优良(含铅牌号):易于机加工,表面光洁度高。
焊接性能尚可:可采用软钎焊、硬钎焊,气体保护焊(如TIG/MIG)需使用匹配焊材,但热影响区性能会下降。
美观的银白色外观:
抛光后具有类似白银的持久光泽,且不易晦暗,装饰性极佳。
四、主要应用领域
基于以上性能,C76200被广泛应用于需要强度、耐腐蚀和美观并重的领域:
海洋工程与船舶: 船用五金、泵阀部件、海水管路系统、螺旋桨轴、紧固件等。
电子产品: 高端的连接器、端子、开关、继电器外壳(兼具电磁屏蔽和装饰性)。
医疗器械: 手术器械、牙科工具、内窥镜部件(需耐消毒腐蚀)。
乐器制造: 中高档的萨克斯管、长笛等管乐器的主体和按键。
建筑与装饰: 高档门把手、水龙头、卫浴配件、眼镜框架、首饰、奖章、名牌等。
汽车工业: 燃油系统部件、传感器外壳等。
硬币与代币: 许多国家的硬币或游戏代币使用此类合金。
总结
C76200(镍银)是一种以铜为基,添加了约12%的镍和余量锌的高性能合金。 它完美地结合了银白色的美观外观、接近不锈钢的强度和硬度,以及卓越的耐腐蚀性。虽然牺牲了部分导电导热性,但其在严苛环境(尤其是海洋环境)下的结构完整性、在高端装饰领域的审美价值,使其成为许多专业应用中不可替代的材料。
在选择时,需要根据具体的服役环境、加工要求和成本进行综合考虑,并查阅最新的ASTM或生产商标准以获取最精确的数据。
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