铜合金是由纯铜为基体,加入一种或多种其他元素而成的合金。纯铜呈现出紫红色,通常被称为紫铜。其密度为8.96克/立方厘米,熔点达到1083℃,并具备优异的导电性、导热性、延展性和耐蚀性。因此,铜合金在许多领域中都有广泛的应用,例如用于制造发电机、母线、电缆、开关装置、变压器等电工器材,以及热交换器、管道和太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。
常见的铜合金主要分为黄铜、青铜和白铜三大类。其中,黄铜是以锌作为主要添加元素的铜合金,外观美观,呈现出金黄色。铜锌二元合金被称为普通黄铜或简单黄铜,而三元以上的黄铜则称为特殊黄铜或复杂黄铜。
其分类中,含锌低于36%的黄铜合金主要由固溶体组成,具有良好的冷加工性能。例如,含锌30%的黄铜常用于制造弹壳,俗称弹壳黄铜或七三黄铜。而含锌在36%到42%之间的黄铜合金同样是由固溶体组成,其中最常用的是含锌40%的黄铜。
为了改善普通黄铜的性能,通常会添加其他元素,比如铝、镍、锰、锡、硅和铅等。铝能够提升黄铜的强度、硬度和耐蚀性,但会降低其塑性,适用于制造海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡则能够增强黄铜的强度和对海水的耐腐蚀性,因此被称为海军黄铜,多用作船舶热工设备和螺旋桨等。
铅则能改善黄铜的切削性能,这种易切削的黄铜常常用于制造钟表零件。此外,黄铜铸件也被广泛应用于制造阀门和管道配件等。在船舶领域,常用的消防栓防爆月牙扳手正是采用黄铜加铝铸造而成。