鋅白銅

鋅白銅是白銅中重要的品種，具有優良的力學性能，良好的工藝性能，特別是具有美麗的銀白色，是一種著名的仿銀藝術銅合金，其中標準成分為含鎳15%、含鋅20%的BZn15-20合金，各國普遍用來製作各種工藝品，我國宋代使用這種合金製作工藝品技術高超，被譽為“中國銀”。隨着現代通訊技術發展，鋅白銅已作為重要的插接元件使用，也用於各種電子器件的電磁屏蔽外殼，如晶體振盪管外殼。為提高力學性能、耐蝕性能和銀白色澤，工程界已普遍把BZn15-20合金中鎳含量適當提高，從而誕生了BZn18-8、BZn18-26等新合金。為改善鋅白銅的可切削性能，在鋅白銅中加有鉛的鉛白銅主要用於製作精密儀表零件，鏡架附件等。 ^[1] 

鎳的熔點為1453℃。在不同鎳含量的白銅中，隨着鎳含量的提高，其固相線温度和液相線温度隨之提高。在白銅的熔鍊過程中，由於氧化而產生的NiO和Cu₂0都屬於鹼性氧化物，若爐襯材料選用的是以SiO₂為主要成分的石英砂材料，NiO和Cu₂O都可以與SiO₂發生化學反應，結果爐襯被侵蝕。鎳的含量越高，熔體對爐襯耐火材料的侵蝕越嚴重。

為了保證化學成分均勻和熔體具有一定的流動性，適當的熔鍊温度是必須的。顯然，熔鍊白銅需要較高的熔鍊温度，因而應該選擇具有較高耐火度的耐火材料製造爐襯。

熔鍊白銅過程中，熔體容易吸氫和增碳。白銅中氫的含量隨着含鎳量的增加而明顯增大。

普通白銅，通常都可以在工頻有鐵芯感應電爐內熔鍊，爐襯應該採用高鋁質，甚至鎂質耐火材料製造。複雜白銅，由於熔點比較高，而且考慮到變料方便，因此實際上多在坩堝式的中頻元鐵芯感應電爐內熔鍊。

為了獲得氫和碳含量都比較低的熔體，必要時可以採用氧化．還原精煉工藝。例如：開始時在木炭覆蓋下進行熔鍊，當熔體達到1250℃時迅速清除木炭，並在無任何覆蓋情況下，使熔體直接暴露在空氣中3～5min，或者直接把氧化鎳加在熔池表面上，然後在出爐前再進行脱氧。

熔鍊鋅白銅時，可使用適量的冰晶石進行清渣。 ^[2] 

鋅白銅的機械性能、物理性能和工藝性能是由化學成分和組織狀態決定的。在化學成分一定的條件下，其組織狀態又受熔鍊、加工工藝和熱處理等因素的影響。

根據銅-鎳-鋅三元狀態可知，不同牌號的鋅白銅在常温下的平衡組織均為單相的α固溶體，因而不能用熱處理的方法使其強化，只能靠冷變形加工硬化提高它們的強度和硬度。鋅白銅熱處理的主要形式是退火，按照退火的目的及温度範圍可分為三類：

(1)擴散退火：常用於鑄錠退火，退火温度較高，一般在950～1000℃的温度範圍裏，目的是消除鑄造形成的樹枝狀結晶組織的化學成分偏析(不均勻性)和鑄錠的內應力。

(2)中間退火：又叫軟化退火，在冷軋和冷拉後進行，目的在於降低材料的硬度，提高塑性，消除加工硬化現象和內應力，以利於繼續加工變形。退火温度應稍高於再結晶温度，一般在650～730℃之間。

(3)消除應力退火：常用於成品退火，主要是消除冷塑性變形後的內應力，穩定組織，穩定尺寸。退火温度在再結晶温度以下，一般在250～320℃範圍內，保温1～2小時，退火後材料的機械性能基本上沒有變化。

鋅白銅的晶粒度對機械性能影響很大，晶粒粗大將使性能變壞，並使材料在加工變形或熱處理時容易開裂。而晶粒度大小主要取決於冷加工變形量、中間退火的温度及保温時間。在較大變形度下加工的材料應選擇較低的退火温度，以使α相晶粒的平均尺寸小於0.035毫米。鉛顆粒應該細小並均勻分佈於基體中。 ^[3] 

鋅白銅的熱加工性能較差，一般以冷開坯的工藝方式進行生產。薄板帶材多采用水平連續鑄造帶坯-冷開坯的方式進行生產。冷加工過程中加工率不宜過大。

焊接性能良好，可進行軟、硬釺焊、氧乙炔焊，電阻點焊、對焊，也可進行氣體保護金屬弧焊和電阻縫焊，但不能進行保護金屬弧焊。切削性能是易切削黃銅HPb63-3的20%。

鋅白銅以其優良的研磨性、釺焊性和抗應力鬆弛能力，較高的強度和彈性，良好的耐蝕性能，且易於電鍍、熱冷加工等技術工藝性能被廣泛應用於製造耐蝕性結構件，諸如各種精密儀器儀表、高級電子元器件的彈簧、插口、罩殼等多種零部件。而含少量鉛的鋅白銅的切削性及冷加工性好，大量用於鐘錶、光學儀器等製作精密零件。此外，鋅白銅在樂器、餐具、眼鏡框架及裝飾工程等方面亦有廣闊市場。 ^[2]