黄铜 C220
黄铜 C220 简介
黄铜 C220（又称弹壳黄铜）是一种铜锌合金，含铜量为 70%，锌约为 30%。与其他黄铜合金相比，该合金以优异的成形性、耐腐蚀性以及相对较低的成本而备受青睐。由于其良好的可加工性，黄铜 C220 常用于 CNC 加工服务，非常适合制造复杂形状与高公差要求的零件。它尤其适用于需要高延展性与中等强度的行业应用。
凭借其优良的综合性能组合，黄铜 C220 广泛应用于多个领域，包括管道、电气以及装饰类应用。CNC 加工黄铜 C220 零件可用于制造管道接头、电连接器以及各类工业五金部件。
黄铜 C220 的化学、物理与机械性能
化学成分（典型值）
元素 | 成分范围（wt.%） | 主要作用 |
|---|---|---|
铜（Cu） | 60.0–70.0% | 提供强度、耐腐蚀性与导电性 |
锌（Zn） | 30.0–40.0% | 增强强度、延展性与可加工性 |
铁（Fe） | ≤0.1% | 残余元素，对性能影响较小 |
铅（Pb） | ≤0.1% | 提升可加工性与润滑性 |
物理性能
性能 | 数值（典型值） | 测试标准/条件 |
|---|---|---|
密度 | 8.4 g/cm³ | ASTM B311 |
熔点 | 900–950°C | ASTM E29 |
导热系数 | 120 W/m·K（20°C） | ASTM E1952 |
电导率 | 20–30% IACS（20°C） | ASTM B193 |
线膨胀系数 | 19 µm/m·°C | ASTM E228 |
比热容 | 380 J/kg·K | ASTM E1269 |
弹性模量 | 105 GPa | ASTM E111 |
机械性能（退火状态）
性能 | 数值（典型值） | 测试标准 |
|---|---|---|
抗拉强度 | 310–460 MPa | ASTM E8/E8M |
屈服强度（0.2%） | 220–370 MPa | ASTM E8/E8M |
延伸率 | 30–40% | ASTM E8/E8M |
硬度 | 60–90 HB | ASTM E10 |
疲劳强度 | ~200 MPa | ASTM E466 |
抗冲击性 | 良好 | ASTM E23 |
注：以上数值为退火状态黄铜 C220 的典型值，实际数值可能因具体加工条件而有所变化。
黄铜 C220 的关键特性
优异的延展性
黄铜 C220 以高延展性著称，可轻松成形为多种形状。它特别适合需要弯曲、冲压或拉深等成形工艺的应用。
中等强度与良好可加工性
黄铜 C220 具有中等强度，但其关键优势在于易于加工，非常适合高速 CNC 加工。它可快速切削，同时刀具磨损较小。
耐腐蚀性
黄铜 C220 具有良好的耐腐蚀性，尤其适用于经常接触水、空气以及轻微化学介质的环境，因此在管道与电气部件中十分常见。
性价比高
相较于其他黄铜合金，黄铜 C220 成本较低，是需要大量零件应用（如管道接头与电连接器）的经济型选择。
美观性
黄铜 C220 具有迷人的金黄色外观，适用于首饰、装饰条以及消费品中可见的装饰性部件。
黄铜 C220 的 CNC 加工挑战与解决方案
加工挑战
切屑形成
黄铜 C220 在加工过程中可能产生较长、呈丝状的切屑，影响加工过程与生产效率。
解决方案：使用断屑器控制切屑形态，调整进给参数，并使用高压冷却液以改善排屑效果。
刀具磨损
尽管黄铜 C220 具有良好可加工性，但由于其锌含量，在长时间加工中仍可能导致刀具磨损。
解决方案：使用高性能硬质合金刀具，调整切削速度，并确保充分润滑以延长刀具寿命。
表面粗糙度/表面质量
在加工黄铜 C220 时，尤其在高速加工工况下，实现精细的表面质量可能具有一定挑战。
解决方案：使用锋利刀具并调整切削参数以获得更光滑的表面，同时采用轻度冷却以降低摩擦。
加工硬化
若在加工过程中施加过大的切削力或切削速度过高，黄铜 C220 可能发生加工硬化，使后续加工更困难。
解决方案：使用适中的切削速度，确保刀具锋利，并采用合适的冷却方式以避免加工硬化。
优化加工策略
刀具选择
参数 | 建议 | 理由 |
|---|---|---|
刀具材料 | 带高速钢刀片的硬质合金刀具 | 硬质合金刀具具备优异的耐磨性与切削效率 |
几何参数 | 正前角、锋利刃口 | 确保更好的排屑与表面质量 |
切削速度 | 200–300 m/min | 有助于降低刀具磨损并避免过度热量累积 |
进给量 | 0.10–0.15 mm/rev | 保证切削平稳并防止材料变形 |
冷却方式 | 淋浴冷却或气吹 | 降低温度并改善表面质量 |
黄铜 C220 切削参数（符合 ISO 513）
工序 | 速度（m/min） | 进给（mm/rev） | 切削深度（mm） | 冷却压力（bar） |
|---|---|---|---|---|
粗加工 | 200–250 | 0.20–0.30 | 2.0–3.5 | 25–35 |
精加工 | 250–350 | 0.05–0.10 | 0.5–1.0 | 30–50 |
黄铜 C220 的典型加工方法
加工工艺 | 对黄铜 C220 的作用与优势 |
|---|---|
对具有复杂外形与精细公差的零件进行精密加工。 | |
适用于接头与阀门等零件的开槽、沟槽及复杂外形加工。 | |
用于车削衬套、连接器以及各类机械部件等圆柱类零件。 | |
非常适合加工紧固件、接头及精密部件所需的孔位。 | |
适用于轴承、衬套等零件的内孔精加工。 | |
为齿轮、轴等易磨损部件提供更光滑的表面。 | |
适用于汽车与航空航天应用中复杂、多特征零件的加工制造。 | |
为机械与电气系统中需要严格公差的零件提供高精度加工。 | |
适用于汽车与工业零件中复杂特征与精细细节的加工。 |
黄铜 C220 CNC 零件的表面处理
电镀：提升黄铜零部件的耐久性，尤其适用于电连接器。
抛光：获得光滑、镜面般的表面，适用于装饰性与功能性零件。
拉丝：形成哑光表面，提升工业应用中的耐腐蚀性。
PVD 涂层：增加耐久涂层，提高高应力工况下的耐磨性。
钝化：提升耐腐蚀性，尤其适用于接触化学介质或潮湿环境的零件。
粉末涂装：为户外与装饰性零件提供更厚的保护层。
特氟龙涂层：提供不粘与耐化学介质涂层，适用于高性能机械应用。
镀铬：提供光亮且耐腐蚀的表层，使零件更耐用且更美观。
