新型含砷耐腐蚀、抗失锌环保黄铜材.pdf

——重有色合金——————————————特种铸造及有色合金2006年年会专刊 新型含砷耐腐蚀、抗失锌环保黄铜材 郭均华庹威 (海亮集团浙江铜加工研究所有限公司) 摘 要 HB．10环保抗失锌、耐腐蚀含砷黄铜材是一种新型铅黄铜合金，它通过在普通铅黄铜中添加砷元素，提高其耐腐 蚀能力。该合金对化学成分、工艺、技术参数要求很严。相应的检测方法也比较特殊。 关键词：HB-10；含砷；抗失锌；环保；黄铜材 1 前言 用传统的黄铜材料制成的水暖卫浴产品，应用于排 水及冷暖设备时，非常容易因腐蚀而导致失效。当水中 含有浓度极高的重金属Pb、zn等元素时，直接危害人 们的健康。目前，欧盟、澳洲、日本已明确规定2006年 (8)一般锻黄铜的腐蚀状态(c3771) 以后，进入这些国家的卫浴铜制品必须采用耐腐蚀、抗 失锌铜材，并以法律形式加以约束。目前，世界上能真 正生产该类铜材的只有日本、韩国、瑞典等少数几个国 家。同时世界范围内的80％的卫浴洁具生产基地在中 国，目前该类铜材国内需求大部分还依赖进口。 HB一10耐腐蚀、抗失锌环保黄铜材(以下简称砷铜 棒)是我公司结合欧盟、澳州、美国和日本对最终产品 环境检验要求而开发生产的一种环保型绿色铜材。其 主要性能是，使用该黄铜材料时，对人体尤其是对婴幼 智力发育造成直接伤害的“铅、锌”等重金属元素，不会 图1 耐腐蚀砷铜棒与一般黄铜棒的腐蚀深度对比 在使用过程中腐蚀析出。 通常锌质量分数大于15％的黄铜是“不耐腐蚀” 2产品设计 的，当其进入我们生活领域，特别是和处理水接触时，便 2．1产品的开发设计性能要求 会发生失锌现象。失锌现象是一个腐蚀过程，造成锌、 铅元素污染我们的生活环境，同时造成其他一些危害 (如：泄漏、破裂、管道堵塞等)。为了克服黄铜产品的 素As，增加抗失锌性能。 这些不良现象，我们除采用成本高而又不易加工的紫铜 (2)产品表面形状，产品表面可加工成圆棒、方棒、 作为替代产品外，试验在部份黄铜中加入一些元素来弥 六角棒等。 补黄铜的这些缺陷(见表1、表2、图1)。研制生产的砷 (3)产品规格范围，铜棒：对边距5～80mm。 铜棒就是基于上述原因开发研制而成的。砷铜棒的最 (4)产品其他性能指标：耐腐蚀性能，纵向深度不 大于300 大优点是除保留一般铅黄铜的优良性能外，在耐腐蚀上 Ixm，横向深度不大于100Ixm；腐蚀减少量每 具有一些紫铜的优良性能，适量的砷可有效防止铅、锌 天小于80 的析出。通过试样铜棒的腐蚀层深度可以发现砷铜棒 平；抗拉强度R。I320 耐腐蚀性能要比一般铅黄铜高出几倍(图1)。 表1砷铜棒和一般黄铜棒特性比较 mm；残余应力：符合国家标准 铜棒种类 铅熔出量 切削性指数 2．2化学成分的选择 耐腐蚀铜砷棒 1∥g以下 90％ 无铅黄铜棒 1oe,／g以下 100％ (1)根据铅黄铜的特性和压力加工的要求及相关 =墼重塑堡 !咝§坠圭 竺兰 注：切削性能数：C．3604切削黄铜的切削性能达到100％标准。 善铅黄铜耐腐蚀、抗失锌的主要添加元素。但经过分析 收稿日期：2006—04—12 第一作者简介：郭均华，男，工程师，浙江海亮集团铜加工研究所有限公司，浙江诸暨(321835)，电话：0575—7069733 215 后发现As是最为合适和可行的，也是和世界各国先进 表2 ttB-10的力学性能 材料发展方向一致的，其余几种元素都存在一些不足。 (2)“B”能细化晶粒，减少产生点蚀和电化学腐