韧性金属黄铜——历史题外话，合金的基本性能、特性和照片

黄铜是以铜和合金成分锌为基础的金属材料。该合金可能含有铅、铁、镍元素。有时存在锡，但数量很少。根据冶金表，黄铜不属于青铜族。

故事

化学元素锌是在 16 世纪发现的，但早在那个时刻之前的许多世纪，这种黄色金属就为人类所熟知。生活在黑海南部地区的古代民族将铜与菱锌矿、锌矿石结合，以获得黄铜合金。

在罗马政治家奥古斯都时代，黄铜被称为“orychalk”，字面意思是“金铜”。这种黄色金属类似于黄金；古罗马硬币就是用它印刷的，珠宝和家居用品也是由它制成的。

18世纪末，英国科学家D.爱默生通过将铜与工业锌合金化得到黄铜。他为该方法申请了专利并获得了英国专利。 18世纪，在黄铜广泛用于冶金之前，它在西欧和俄罗斯被用来伪造黄金。

黄铜的主要特性

黄铜结合了复合金属的积极特性和优势。冶金学家在工业中使用这种材料来改善金属的性能，这些金属的整体强度高于单个金属。黄色金属具有耐腐蚀过程，强度增加，并且可以长时间在水溶液和碱性溶液中而不会损坏。

化学性质

黄铜的结构由两种经典成分组成——锌、铜。在传统版本中，铜的比例不超过 70%，锌 - 30%。已经开发出几个等级的技术黄铜，其中锌含量较少，只有 48%。在钢铁行业，几乎一半使用的锌是从废物和回收物中回收的。

黄铜有两种，内部结构和化学成分不同：

• α型（单相），含锌量35%；
• α-β 型（两相），含 50% 锌和 6% 铅的合金。

黄铜在外观特征上与某些品牌的青铜相似，但不属于青铜材料。

特殊等级的黄铜合金的成分中含有少量锡。它被用作合金成分以改善金属的性能。除了锡，黄铜的化学成分中还可能含有铅、镍、锰等能改善材料特性的金属。

物理特性

黄铜的特性取决于为改善工艺参数而添加的额外合金元素。例如，密度值在8300-8700 kg/m3范围内变化。

黄铜的主要物理性能有：

• 加热至20℃时的比热容为0.377 kJ kg−1 K−1；
• 电阻率 0.07 * 10−6 Ohm m；
• 不是铁磁体，暴露在临界温度下不会获得磁性；
• 平均熔点900度；
• 高抗腐蚀和破坏能力；
• 耐用的;
• 塑料，
• 适合锻造和加工；
• 耐温度变化。

黄铜作为多种金属的集合体，导电性较弱。复合金属会造成晶格变形。产生的电压场形成电阻率。铜本身是电的优良导体，所以所有的电线都是铜的。

黄铜合金的熔点取决于锌的百分比。锌越多，黄铜越容易熔化。

黄铜轧制金属很容易暴露在电弧焊和气焊中。打磨好，卷起来。比纯铜更耐候。

在黄铜合金中添加铋和铅会降低金属的弹性，使其在暴露于高温（500 度）时变脆。

构成要素的影响

为了扩大黄铜的使用范围和提高其性能，在合金中加入合金成分。每个组成元素都有特定的作用：

• 硅降低硬度值，使材料不耐用，但在长时间摩擦时耐磨；
• 锰增加强度和耐腐蚀性；
• 将少量的锡、铝和铁与锰一起添加到合金中以提高强度值；
• 铅几乎不再作为合金元素添加，它降低了合金的机械性能，降低了延展性、弹性；
• 镍增加了耐腐蚀性，使金属在碱性环境中使用成为可能；
• 铝，氧化铝在金属表面形成保护层，防止氧化过程产生破坏性影响；
• 锡是一种轻金属，它的添加提高了强度和耐腐蚀性参数。

含锡合金被广泛用于为经常在海水中航行的船舶制造部件。

制作方法

黄铜是那些对加工方法反应良好的企业之一 - 锻造，冲压。在低熔点下，金属表现出良好的流动性，因此被广泛用于铸造厂。

熔化黄铜时，锌会积极蒸发。

在冶金工业中，黄铜是在特殊的耐火容器（坩埚）和熔炉中开采的，在熔炉中，热量通过燃料燃烧的气态产物的辐射传递。在熔炉中，熔化时间短且能耗低。

合金应用

在古代，黄铜因其与天然黄金的相似性而被用于首饰中。由于它的可塑性和良好的锻造延展性，人们用它来印刷硬币，制作珠宝和箱子。

通过添加其他金属成分来改进黄铜合金，以改善轧制金属的特性并扩大其在腐蚀性环境（造船业、化工厂）中使用的可能性。

建设中

长期以来，黄色金属已成为一种有价值的材料，可用于制造管道、管道、器具和各种结构的零件。由黄色金属制成

• 紧固件（螺栓和螺母、支管、冲压件）；
• 用于热力工程结构、装置、设备、冷凝器管道的产品；
• 管道部件（水龙头混合器、接头、三通、管件）；
• 家具配件（门把手、订书钉、门铰链）。

机械性能、防潮性、强度和实惠的价格使黄色金属可以在各个领域使用，而不必担心材料会坍塌或生锈。

在手表和艺术中的应用

在钟表行业，黄铜因其柔韧性、延展性和低成本的特性而得到特别广泛的应用。黄色金属制成的产品外观精美，钟表机构工作多年可靠。该材料不生锈、不氧化，可长期处于潮湿环境中，不会受到腐蚀过程的影响。

在装饰艺术中，黄铜因其能够创造出具有黄金效果的设计师作品而受到重视。为了制作珠宝，使用了这种装饰性的双组分黄铜合金：

• 绿色（含锌 40%）；
• 金色汤帕克（锌 25%）；
• 经典黄色（含锌 33%）。

黄铜是一种具有独特特性的合金。广泛用于几乎所有在恶劣环境条件和腐蚀性环境中使用的设计。黄铜首饰看起来很奢华，经过适当的保养多年也不会失去它的美丽。

黄铜照片