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黄铜 C521

黄铜 C521 是一种含铅黄铜合金,具有优异的可加工性、中等强度和良好的耐腐蚀性能,广泛应用于电气、管道及汽车等工业领域。

Brass C521 简介

Brass C521,又称含铅黄铜(Leaded Brass),是一种高性能铜锌合金,含有铅元素以提升可加工性。由于其出色的切削加工性能,该合金在多种工业应用中被广泛采用,可支持高速 CNC 加工。Brass C521 尤其以优异的切削特性著称,可减少刀具磨损并提高生产效率。与其他黄铜合金相比,它在强度、可加工性与耐腐蚀性之间实现了更好的平衡,是高需求行业中进行 精密加工 的理想选择。

Brass C521 常用于 CNC 加工零件,例如连接器、轴套、接头和阀门等。它广泛应用于管道、电气和汽车行业,在这些领域中,性能与成本效益同样重要。

Brass C521 的化学、物理及机械性能

化学成分(典型值)

元素

含量范围(wt.%)

主要作用

铜(Cu)

61.0–65.0%

提供强度、导电性和耐腐蚀性

锌(Zn)

34.0–38.0%

提升强度与硬度

铅(Pb)

2.0–3.0%

提升可加工性,降低摩擦并减少刀具磨损

铁(Fe)

≤0.5%

对性能影响较小

物理性能

性能

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

95 W/m·K(20°C)

ASTM E1952

电导率

10% IACS(20°C)

ASTM B193

热膨胀系数

20 µm/m·°C

ASTM E228

比热容

380 J/kg·K

ASTM E1269

弹性模量

110 GPa

ASTM E111

机械性能(退火状态)

性能

典型值

测试标准

抗拉强度

350–420 MPa

ASTM E8/E8M

屈服强度(0.2%)

250–300 MPa

ASTM E8/E8M

延伸率

20–30%

ASTM E8/E8M

硬度

60–85 HB

ASTM E10

疲劳强度

约 180 MPa

ASTM E466

冲击韧性

良好

ASTM E23

Brass C521 的关键特性

优异的可加工性

由于含铅成分可在切削过程中起到润滑作用,Brass C521 是加工性能非常出色的材料之一。这可带来更好的表面光洁度、减少刀具磨损并提升加工速度。

良好的强度与耐久性

Brass C521 在抗拉强度与延展性之间具有良好平衡,适用于需要耐久性和抗机械应力能力的应用。

耐腐蚀性

Brass C521 具有良好的耐腐蚀性能,但更适用于腐蚀性不强的环境。它在淡水及一般工业环境中表现良好,但在严苛海洋环境中的耐蚀性不如 C715 等合金。

良好的电导性能

Brass C521 仍保持不错的电导率,是电气连接器与端子等需要兼顾导电性与强度的部件的理想选择。

美观性

Brass C521 具有明亮的金色外观,非常适合五金件和装饰性配件等外观应用。其美观性与强度兼具,使其成为用途广泛的材料。

Brass C521 的 CNC 加工挑战与解决方案

加工挑战

  • 切屑形成:由于含铅,Brass C521 会产生细小、碎裂的切屑。虽然通常有利于加工,但在某些工序中可能导致切屑堆积。

    解决方案:使用冷却液或气冷防止堆积,使用断屑措施控制切屑,并有效清理切屑。

  • 刀具磨损:虽然 Brass C521 易于加工,但在重切削工况下,随着时间推移仍可能出现刀具磨损,这与材料硬度及含铅特性有关。

    解决方案:使用硬质合金或陶瓷刀具,提供优异耐磨性并延长高速加工中的刀具寿命。

  • 表面质量:在某些情况下,由于铅的存在以及合金易形成粗糙边缘,获得精细表面可能更具挑战。

    解决方案:采用锋利刀具进行高速切削,并确保充分润滑,以获得更平滑的表面。

  • 加工硬化:若切削速度或压力过高,Brass C521 可能出现加工硬化现象。

    解决方案:采用适中的切削速度、锋利刀具,并配合合适冷却,以减少加工硬化并保持加工质量。

优化的加工策略

参数

建议

原因

刀具材料

硬质合金或陶瓷刀具

这些材料具备优异的耐磨性和更好的切削性能。

几何参数

正前角、锋利刃口

改善切屑流动并获得更光滑的表面质量。

切削速度

150–250 m/min

降低热量产生并防止材料变形。

进给量

0.10–0.20 mm/rev

保证平稳切削并减少毛刺形成。

冷却方式

大量冷却液或气冷

降低温度并提升表面质量。

Brass C521 切削参数(符合 ISO 513)

工序

速度(m/min)

进给量(mm/rev)

切削深度(mm)

冷却压力(bar)

粗加工

150–200

0.15–0.20

2.0–3.0

25–35

精加工

200–250

0.05–0.10

0.5–1.0

30–50

Brass C521 的典型加工方式

加工工艺

对 Brass C521 的作用与优势

CNC 加工

适用于连接器、轴套等零件的高速高精度加工,广泛用于管道与汽车系统。

CNC 铣削

适用于阀门、接头等零件的槽、沟槽及复杂形状加工。

CNC 车削

用于加工轴套、齿轮等圆柱形零件,适用于汽车及工业机械行业。

CNC 钻孔

适用于汽车及电气应用中紧固件和机械零件的高精度孔加工。

CNC 镗孔

确保轴承、轴套等零件的高精度内孔加工。

CNC 磨削

为齿轮、轴类等易磨损零件提供光滑表面。

多轴加工

适用于汽车与航空航天行业中复杂多特征零件的制造。

精密加工

为航空航天与医疗行业的高性能零件提供超高精度公差。

EDM 放电加工

用于汽车及工业零件中的复杂结构和精细细节加工。

Brass C521 CNC 零件的表面处理

  • 电镀:提升耐腐蚀性,并为连接器、接头等部件提供亮丽外观。

  • 抛光:实现高光泽表面,适用于装饰性零件并提升其功能性。

  • 拉丝:为经常接触的零件提供丝绸或哑光表面效果。

  • PVD 涂层:增加耐磨性并延长零件使用寿命。

  • 钝化处理:提升耐腐蚀性能,尤其适合暴露于化学环境中的零件。

  • 粉末涂层:提供厚实的防护层,适合暴露于紫外线及恶劣环境中的零件。

  • 特氟龙涂层:赋予不粘和耐化学腐蚀特性,适用于机械应用。

  • 镀铬:提供光亮、耐用且耐腐蚀的表面,并增强零件外观。

Brass C521 的行业应用

  • 航空航天行业:用于制造承受高应力的连接器、轴套和管件等零部件。

  • 电力与能源行业:适用于需要高导电性与耐久性的电气部件。

  • 汽车行业:常用于汽车连接器、轴套和接头等应用。

  • 管道行业:用于生产阀门、接头及其他暴露于潮湿环境中的部件。

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