单相中厚板在锻造等热加工时易出现中温脆性

紫铜板中由于含锌量不同，机械性能也不一样，紫铜板的机械性能随含锌量不同而变化的曲线。对于α紫铜板，随着含锌量的增多，σb和δ均不断增高。对于（α+β）紫铜板，当含锌量增加到约为45%之前，室温强度不断提高。若再进一步增加含锌量，则由于合金组织中出现了脆性更大的r相（以Cu5Zn8化合物为基的固溶体），强度急剧降低。（α+β）紫铜板的室温塑性则始终随含锌量的增加而降低。所以含锌量超过45%的铜锌合金无实用价值。普通紫铜板的用途极为广泛，如水箱带、供排水管、奖章、波纹管、蛇形管、冷凝管、弹壳及各种形状复杂的冲制品、小五金件等。随着锌含量的增加从H63到H59，它们均能很好地承受热态加工，多用于机械及电器的各种零件、冲压件及乐器等处。为了提高紫铜板的耐蚀性、强度、硬度和切削性等，在铜-锌合金中加入少量（一般为1%～2%，少数达3%～4%，极个别的达5%～6%）锡、铝、锰、铁、硅、镍、铅等元素，构成三元、四元、甚至五元合金，即为复杂紫铜板，亦称特殊紫铜板。α单相紫铜板（从H96至H65）具有良好的塑性，能承受冷热加工，但α单相紫铜板在锻造等热加工时易出现中温脆性，其具体温度范围随含Zn量不同而有所变化，一般在200～700℃之间。因此，热加工时温度应高于700℃。单相α紫铜板中温脆性区产生的原因主要是在Cu-Zn合金系α相区内存在着Cu3Zn和Cu9Zn两个有序化合物，在中低温加热时发生有序转变，使合金变脆；另外，合金中存在微量的铅、铋有害杂质与铜形成低熔点共晶薄膜分布在晶界上，热加工时产生晶间破裂。实践表明，加入微量的铈可以有效地消除中温脆性。两相紫铜板（从H63至H59），合金组织中除了具有塑性良好的α相外，还出现了由电子化合物CuZn为基的β固溶体。β相在高温下具有很高的塑性，而低温下的β′相（有序固溶体）性质硬脆。故（α+β）紫铜板应在热态下进行锻造。含锌量大于46%～50%的β紫铜板因性能硬脆，不能进行压力加工