CuZn40Pb2铅黄铜(牌号:2.0402,标准DIN )是一种典型的高锌铅黄铜合金,铜含量57.0%~59.0%,锌余量,铅1.5%~2.5%,并含有微量Al、Fe、Mn、Ni、Sb、Sn等元素,杂质总和(除Ni、Fe外)≤1.0%。该合金兼具高强度、优异加工性能和良好耐蚀性,是机械零件、阀门管件、电气连接件及装饰五金的首选材料。
二、成分设计与性能机理
铜(Cu 57.0%~59.0%)与锌(Zn 余量)
铜基体提供优良的延展性、韧性与导电导热性能;
高锌含量实现固溶强化,显著提高合金的屈服强度和硬度,同时呈现金黄色泽。
铅(Pb 1.5%~2.5%)
铅析出形成微细润滑相,减少切削时的金属–刀具摩擦,降低切削力,提升加工表面光洁度;自润滑效应使其特别适合高速车削、铣削和数控加工。
铝(Al ≤0.1%)
作为脱氧剂,细化晶粒,减少铸造缺陷,提升耐疲劳性;
铁(Fe ≤0.4%)与锰(Mn ≤0.2%)
微量强化元素,细化晶粒并参与析出相强化,提高高温强度和耐磨性;
镍(Ni ≤0.4%)、锑(Sb ≤0.02%)与锡(Sn ≤0.3%)
镍改善抗氧化性和耐海水腐蚀性能;
锑抑制晶界裂纹,提升焊接可靠性;
锡进一步增强抗腐蚀能力,特别在含硫或微酸环境中表现优异。
杂质控制(总量≤1.0%)
严格限控硫、磷等有害元素,保证组织均匀和性能稳定。
三、主要性能特点
力学性能:
抗拉强度可达330~360 MPa,屈服强度≥250 MPa,延伸率15%~20%,硬度HB 100~120,兼顾强度与塑性。
加工性能:
铅润滑相降低切削阻力20%~30%,加工表面粗糙度可达Ra 0.4 μm,刀具寿命延长。
耐蚀与抗氧化:
Zn、Ni和Sn形成稳定钝化膜,在大气、淡海水及轻度化学介质中表现卓越。
耐磨与抗疲劳:
Fe/Mn强化、晶粒细化提高耐磨损和疲劳寿命,适合动态载荷部件。
导电导热:
导电率≈35% IACS,导热率≈180 W/(m·K),满足中高功率电气与散热需求。
可焊接性:
支持TIG/MIG软焊及钎焊,焊后无需长时效处理,焊缝性能接近母材。
