H96黄铜化学性能、特种疲劳

一、H96黄铜简介

H96黄铜，又称为C28000，是一种广泛应用于工业和制造业的铜锌合金。其主要成分包括铜和锌，其中铜的含量约为96%，锌的含量约为4%。

二、H96黄铜化学性能

1. 化学成分

H96黄铜的化学成分如下：

铜 (Cu): 96.0% - 98.0%

锌 (Zn): 1.5% - 4.0%

铅 (Pb): ≤ 0.05%

铁 (Fe): ≤ 0.05%

铍 (Bi): ≤ 0.002%

其他杂质: 总含量 ≤ 0.3%

2. 物理性质

密度: 8.47 g/cm³

熔点: 950°C - 1050°C

导电率: 28% IACS (国际退火铜标准)

导热系数: 120 W/m·K

3. 机械性能

抗拉强度: 350 - 450 MPa

屈服强度: 80 - 100 MPa

延伸率: 45% - 55%

硬度: 50 - 70 HB (布氏硬度)

三、H96黄铜的特种疲劳性能

1. 疲劳强度

H96黄铜在不同应力状态下的疲劳强度表现优异。其疲劳极限（即材料在无限循环次数下不发生疲劳断裂的最大应力值）大约为其抗拉强度的50%至60%。在应力幅度为140 MPa的条件下，H96黄铜能够承受超过10^7次的循环载荷而不发生断裂。

2. 应变疲劳

H96黄铜在应变控制疲劳试验中表现出较高的抗疲劳寿命。其疲劳寿命曲线（S-N曲线）显示，H96黄铜在较高应变幅度下的循环寿命显著减少，但在低应变幅度下，其疲劳寿命可以达到数百万次循环。

3. 疲劳裂纹扩展

H96黄铜在疲劳裂纹扩展速率方面表现出较好的抗裂纹扩展能力。在ΔK（应力强度因子范围）为20 MPa√m的条件下，其疲劳裂纹扩展速率约为2.5×10^-6 m/cycle。这表明H96黄铜在较高应力强度因子范围内仍能有效抵抗疲劳裂纹的扩展。

四、H96黄铜在特种应用中的优势

1. 高耐蚀性

H96黄铜由于其高铜含量，在大气、淡水及部分酸性环境中表现出极佳的耐腐蚀性。这使得其在船舶制造、化工设备及海洋工程中得到了广泛应用。

2. 优异的加工性能

H96黄铜具有良好的热加工和冷加工性能。其在高温下的塑性和低温下的强度均表现良好，适用于铸造、锻造、挤压及轧制等多种加工工艺。

3. 良好的导电和导热性能

H96黄铜的导电率和导热率相对较高，适用于制造各种导电、导热元件，如电气接插件、散热器及热交换器等。