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。
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 |
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 |
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 |
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。 |
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 |
加工工艺 | 对 Brass C521 的作用与优势 |
|---|---|
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。 | |
适用于阀门、接头等零件的槽、沟槽及复杂形状加工。 | |
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。 | |
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。 | |
确保轴承、轴套等零件的高精度内孔加工。 | |
为齿轮、轴类等易磨损零件提供光滑表面。 | |
适用于汽车与航空航天行业中复杂多特征零件的制造。 | |
为航空航天与医疗行业的高性能零件提供超高精度公差。 | |
用于汽车及工业零件中的复杂结构和精细细节加工。 |
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。