概述
黃銅製器如果是由二種以上的元素組成的多種合金就稱為特殊黃銅。如由鉛、錫、錳、鎳、鐵、矽組成的銅合金。特殊黃銅又叫特種黃銅，它強度高、硬度大、耐化學腐蝕性強。還有切削加工的機械性能也較突出。黃銅有較強的耐磨性能。由黃銅所拉成的無縫銅管，質軟、耐磨性能強。黃銅無縫管可用於熱交換器和冷凝器、低溫管路、海底運輸管。製造板料、條材、棒材、管材，鑄造零件等。含銅在62%～68%，塑性強，製造耐壓設備等。
根據黃銅中所含合金元素種類的不同，黃銅分為普通黃銅和特殊黃銅兩種。壓力加工用的黃銅稱為變形黃銅。黃銅以鋅作主要添加元素的銅合金﹐具有美觀的黃色﹐統稱黃銅。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡單黃銅。三元以上的黃銅稱特殊黃銅或稱複雜黃銅。含鋅低於36%的黃銅合金由固溶體組成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含鋅30%的黃銅常用來製作彈殼﹐俗稱彈殼黃銅或七三黃銅。含鋅在36～42%之間的黃銅合金由和固溶體組成﹐其中最常用的是含鋅40%的六四黃銅。為了改善普通黃銅的性能﹐常添加其他元素﹐如鋁﹑鎳﹑錳﹑錫﹑矽﹑鉛等。鋁能提高黃銅的強度﹑硬度和耐蝕性﹐但使塑性降低﹐適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件。錫能提高黃銅的強度和對海水的耐腐性﹐故稱海軍黃銅﹐用作船舶熱工設備和螺鏇槳等。鉛能改善黃銅的切削性能﹔這種易切削黃銅常用作鐘錶零件。黃銅鑄件常用來製作閥門和管道配件等。
發展歷史
黃銅中國最早用黃銅鑄錢開始於明嘉靖年間。“黃銅”一詞最早見於西漢東方朔所撰的《申異經·中荒經》：“西北有宮，黃銅為牆，題日地皇之宮。”這種“黃銅”指的是何種銅合金，待考。《新唐書·食貨志》又有‘青銅”、“黃銅”的稱謂，分別指礦石顏色和冶煉產品，並非現在的銅錫合金與銅鋅合金。宋人洪咨夔撰《大冶賦》中又有“其為黃銅也，坑有殊名，山多眾朴”，指的是火法煉製的純銅。黃銅一詞專指銅鋅合金，則始於明代，其記載見於《明會典》：“嘉靖中則例，通寶錢六百萬文，合用二火黃銅四萬七千二百七十二斤……。”
黃銅這種真正意義上的黃銅的出現較其它幾種銅合金晚很多，這是因為黃銅中金屬鋅的獲得比較困難。氧化鋅在950℃一1000℃的高溫下才能較快地被還原成金屬鋅，而液態鋅在906℃時已經沸騰，所以還原得到的金屬鋅以蒸氣狀存在。在冷卻時反應逆轉，蒸氣鋅為爐中的二氧化碳再氧化成氧化鋅，因此要得到金屬鋅必須有特殊的冷凝裝置。
這是金屬鋅的使用比銅、鉛、錫、鐵的使用晚得多的原因，也是黃銅鑄幣出現較晚的原因之一。但是，在姜寨仰韶文化遺址中曾出土有含鋅量超過20%的黃銅片和黃銅管，山東膠縣三里河龍山文化的地層中也曾出土兩種黃銅錐。顯而易見，這些黃銅器物的出現並不是說人們在史前就掌握了黃銅的冶煉技術，而是人們在利用銅鋅共生礦時無意中獲得的。商周時期銅器的含鋅量都很低，一般在10-z數量級。
西漢、新莽的錢中有板個別的銅鋅甘金錢，其中有的錢幣中鋅的含量達到7%，但是這並不能說明黃銅鑄錢產生於西漢新莽之際。因為這些銅鋅合金是極個別現象，其含鋅量又普遍較真正意義上的黃銅含鋅量15%一40%要小得多。所以我們認為這些含鋅的銅錢是漢代在“即山鑄錢”中使用銅鋅共生礦時產生的。據對有關礦山進行調查後發現，山東的昌濰、煙臺、臨沂及湖北等地都有資源豐富的銅鋅共生礦，這就使冶煉後的銅含有一小部分鋅。到了唐代，由於鑄錢材料的規範化，使所鑄行的錢幣中鋅的含量均為恆量。
化學成分
純度測量
測量黃銅的純度可以用阿基米德原理測量，測量出樣品的體積和質量，再根據銅的密度和鋅的密度計算可以得出黃銅中所含銅的比例。
普通黃銅
黃銅（1）普通黃銅的室溫組織普通黃銅是銅鋅二元合金，其含鋅量變化範圍較大，因此其室溫組織也有很大不同。根據Cu－Zn二元狀態圖，黃銅的室溫組織有三種：含鋅量在35%以下的黃銅，室溫下的顯微組織由單相的α固溶體組成，稱為α黃銅；含鋅量在36%～46%範圍內的黃銅，室溫下的顯微組織由（α+β）兩相組成，稱為（α+β）黃銅（兩相黃銅）；含鋅量超過46%～50%的黃銅，室溫下的顯微組織僅由β相組成，稱為β黃銅。
（2）壓力加工性能α單相黃銅（從H96至H65）具有良好的塑性，能承受冷熱加工，但α單相黃銅在鍛造等熱加工時易出現中溫脆性，其具體溫度範圍隨含Zn量不同而有所變化，一般在200～700℃之間。因此，熱加工時溫度應高於700℃。單相α黃銅中溫脆性區產生的原因主要是在Cu-Zn合金系α相區記憶體在著Cu3Zn和Cu9Zn兩個有序化合物，在中低溫加熱時發生有序轉變，使合金變脆；另外，合金中存在微量的鉛、鉍有害雜質與銅形成低熔點共晶薄膜分布在晶界上，熱加工時產生晶間破裂。實踐表明，加入微量的鈰可以有效地消除中溫脆性。
兩相黃銅（從H63至H59），合金組織中除了具有塑性良好的α相外，還出現了由電子化合物CuZn為基的β固溶體。β相在高溫下具有很高的塑性，而低溫下的β′相（有序固溶體）性質硬脆。故（α+β）黃銅應在熱態下進行鍛造。含鋅量大於46%～50%的β黃銅因性能硬脆，不能進行壓力加工。
（3）機械性能黃銅中由於含鋅量不同，機械性能也不一樣，圖7是黃銅的機械性能隨含鋅量不同而變化的曲線。對於α黃銅，隨著含鋅量的增多，σb和δ均不斷增高。對於（α+β）黃銅，當含鋅量增加到約為45%之前，室溫強度不斷提高。若再進一步增加含鋅量，則由於合金組織中出現了脆性更大的r相（以Cu5Zn8化合物為基的固溶體），強度急劇降低。（α+β）黃銅的室溫塑性則始終隨含鋅量的增加而降低。所以含鋅量超過45%的銅鋅合金無實用價值。
特殊黃銅
黃銅為了提高黃銅的耐蝕性、強度、硬度和切削性等，在銅-鋅合金中加入少量（一般為1%～2%，少數達3%～4%，極個別的達5%～6%）錫、鋁、錳、鐵、矽、鎳、鉛等元素，構成三元、四元、甚至五元合金，即為複雜黃銅，亦稱特殊黃銅。
（1）鋅當量係數複雜黃銅的組織，可根據黃銅中加入元素的“鋅當量係數”來推算。因為在銅鋅合金中加入少量其他合金元素，通常只是使Cu-Zn狀態圖中的α/（α+β）相區向左或向右移動。所以特殊黃銅的組織，通常相當於普通黃銅中增加或減少了鋅含量的組織。例如，在Cu-Zn合金中加入1%矽後的組織，即相當於在Cu-Zn合金中增加10%鋅的合金組織。所以矽的“鋅當量”為10。矽的“鋅當量係數”最大，使Cu-Zn系中的α/（α+β）相界顯著移向銅側，即強烈縮小α相區。鎳的“鋅當量係數”為負值，即擴大α相區。
（2）特殊黃銅的性能特殊黃銅中的α相及β相是多元複雜固溶體，其強化效果較大，而普通黃銅中的α及β相是簡單的Cu-Zn固溶體，其強化效果較低。雖然鋅當量相當，多元固溶體與簡單二元固溶體的性質是不一樣的。所以，少量多元強化是提高合金性能的一種途徑。
（3）幾種常用的特殊變形黃銅的組織和壓力加工性能
鉛黃銅：鉛實際不溶於黃銅內，呈游離質點狀態分布在晶界上。鉛黃銅按其組織有α和（α+β）兩種。α鉛黃銅由於鉛的有害作用較大，高溫塑性很低，故只能進行冷變形或熱擠壓。（α+β）鉛黃銅在高溫下具有較好的塑性，可進行鍛造。
錫黃銅：黃銅中加入錫，可明顯提高合金的耐熱性，特別是提高抗海水腐蝕的能力，故錫黃銅有“海軍黃銅”之稱。錫能溶入銅基固溶體中，起固溶強化作用。但是隨著含錫量的增加，合金中會出現脆性的r相（CuZnSn化合物），不利於合金的塑性變形，故錫黃銅的含錫量一般在0.5%～1.5%範圍內。
常用的錫黃銅有HSn70-1，HSn62-1，HSn60-1等。前者是α合金，具有較高的塑性，可進行冷、熱壓力加工。後兩種牌號的合金具有（α+β）兩相組織，並常出現少量的r相，室溫塑性不高，只能在熱態下變形。
錳黃銅：錳在固態黃銅中有較大的溶解度。黃銅中加入1%～4%的錳，可顯著提高合金的強度和耐蝕性，而不降低其塑性。錳黃銅具有（α+β）組織，常用的有HMn58-2，冷、熱態下的壓力加工性能相當好。
鐵黃銅：鐵黃銅中，鐵以富鐵相的微粒析出，作為晶核而細化晶粒，並能阻止再結晶晶粒長大，從而提高合金的機械性能和工藝性能。鐵黃銅中的鐵含量通常在1.5%以下，其組織為（α+β），具有高的強度和韌性，高溫下塑性很好，冷態下也可變形。常用的牌號為Hfe59-1-1。
鎳黃銅：鎳與銅能形成連續固溶體，顯著擴大α相區。黃銅中加入鎳可顯著提高黃銅在大氣和海水中的耐蝕性。鎳還能提高黃銅的再結晶溫度，促使形成更細的晶粒。HNi65-5鎳黃銅具有單相的α組織，室溫下具有很好的塑性，也可在熱態下變形，但是對雜質鉛的含量必須嚴格控制，否制會嚴重惡化合金的熱加工性能。
物質套用
黃銅帶
黃銅產品牌號
中國：H60、H62、H63、H65、H68、H80、H90
日本：C3712、C2720、C2700、C2680、C2400、C2800、C2200、C2600
德國：CuZn40、CuZn38Pb1.5、CuZn40、CuZn37、CuZn35、CuZn30、
適用範圍
H90C2200具有細緻光澤、良好加工性、伸抽性、防蝕性。不易時效破裂，可套用於建築材料、個人隨身配件、化妝品配件、熱水器水箱、喇叭鎖、拉鏈頭、子彈彈頭、汽車燈帽
H70C2600具有良好光澤、加工性、延展性、適合伸抽，易於電鍍或塗裝。可套用於深伸抽加工，如子彈殼，炮彈殼、喇叭鎖、電子零件、汽車水箱、銅管。
H68C2620延展性，可焊性，深沖性，可鍍性，耐蝕性能均佳，套用於各種複雜冷深沖件，散熱器殼等。
H65C2680具有漂亮色澤、加工性、延展性、伸抽性良好，易於電鍍或塗裝，焊接性佳，更富耐蝕性。可應於汽車水箱管，摁扣、照相機、散熱片等。
H63C2720具有良好的加工性，延展性，深沖性能好，可應於淺伸抽銘牌，證章。
H62C2800黃銅帶適用於電器，電子，燈飾，五金、裝橫、開關、墊圈、墊片、電池接觸片，銅鈕扣，手錶帶，裝飾性項鍊、手鍊、戒指等銅製品，有特硬、硬、半硬、半硬偏軟、軟、特軟等各種牌號，可根據客戶要求進行性能調整，也可以根據客戶提出的特殊要求進行生產，產品公差均勻，誤差值小，公差不超過0.02mm，含銅量符合國家標準，銅帶表面光滑，平直，材質穩定，色澤光亮。
黃銅管中黃銅的機械性質和用途分析
黃銅是由銅和鋅所組成的合金。如果只是由銅、鋅組成的黃銅就叫作普通黃銅。如果是由二種以上的元素組成的多種合金就稱為特殊黃銅。如由鉛、錫、錳、鎳、鉛、鐵、矽組成的銅合金。黃銅有較強的耐磨性能。特殊黃銅又叫特種黃銅，它強度高、硬度大、耐化學腐蝕性強。還有切削加工的機械性能也較突出。由黃銅所拉成的無縫銅管，質軟、耐磨性能強。黃銅無縫管可用於熱交換器和冷凝器、低溫管路、海底運輸管。製造板料、條材、棒材、管材，鑄造零件等。含銅在62%～68%，塑性強，製造耐壓設備等。性能用途
室溫組織
普通黃銅是銅鋅二元合金，其含鋅量變化範圍較大，因此其室溫組織也有很大不同。根據Cu－Zn二元狀態圖（圖6），黃銅的室溫組織有三種：含鋅量在35%以下的黃銅，室溫下的顯微組織由單相的α固溶體組成，稱為α黃銅；含鋅量在36%～46%範圍內的黃銅，室溫下的顯微組織由（α+β）兩相組成，稱為（α+β）黃銅（兩相黃銅）；含鋅量超過46%～50%的黃銅，室溫下的顯微組織僅由β相組成，稱為β黃銅。
壓力加工性能
α單相黃銅（從H96至H65）具有良好的塑性，能承受冷熱加工，但α單相黃銅在鍛造等熱加工時易出現中溫脆性，其具體溫度範圍隨含Zn量不同而有所變化，一般在200～700℃之間。因此，熱加工時溫度應高於700℃。單相α黃銅中溫脆性區產生的原因主要是在Cu-Zn合金系α相區記憶體在著Cu3Zn和Cu9Zn兩個有序化合物，在中低溫加熱時發生有序轉變，使合金變脆；另外，合金中存在微量的鉛、鉍有害雜質與銅形成低熔點共晶薄膜分布在晶界上，熱加工時產生晶間破裂。實踐表明，加入微量的鈰可以有效地消除中溫脆性。
兩相黃銅（從H63至H59），合金組織中除了具有塑性良好的α相外，還出現了由電子化合物CuZn為基的β固溶體。β相在高溫下具有很高的塑性，而低溫下的β′相（有序固溶體）性質硬脆。故（α+β）黃銅應在熱態下進行鍛造。含鋅量大於46%～50%的β黃銅因性能硬脆，不能進行壓力加工。
力學性能
黃銅中由於含鋅量不同，機械性能也不一樣，是黃銅的機械性能隨含鋅量不同而變化的曲線。對於α黃銅，隨著含鋅量的增多，σb和δ均不斷增高。對於（α+β）黃銅，當含鋅量增加到約為45%之前，室溫強度不斷提高。若再進一步增加含鋅量，則由於合金組織中出現了脆性更大的r相（以Cu5Zn8化合物為基的固溶體），強度急劇降低。（α+β）黃銅的室溫塑性則始終隨含鋅量的增加而降低。所以含鋅量超過45%的銅鋅合金無實用價值。
普通黃銅的用途極為廣泛如水箱帶、供排水管、獎章、波紋管、蛇形管、冷凝管、彈殼及各種形狀複雜的沖製品、小五金件等。隨著鋅含量的增加從H63到H59，它們均能很好地承受熱態加工，多用於機械及電器的各種零件、衝壓件及樂器等處。
分類
為了提高黃銅的耐蝕性、強度、硬度和切削性等，在銅-鋅合金中加入少量（一般為1%～2%，少數達3%～4%，極個別的達5%～6%）錫、鋁、錳、鐵、矽、鎳、鉛等元素，構成三元、四元、甚至五元合金，即為複雜黃銅，亦稱特殊黃銅。
鋅當量係數
複雜黃銅的組織，可根據黃銅中加入元素的“鋅當量係數”來推算。因為在銅鋅合金中加入少量其他合金元素，通常只是使Cu-Zn狀態圖中的α/（α+β）相區向左或向右移動。所以特殊黃銅的組織，通常相當於普通黃銅中增加或減少了鋅含量的組織。例如，在Cu-Zn合金中加入1%矽後的組織，即相當於在Cu-Zn合金中增加10%鋅的合金組織。所以矽的“鋅當量”為10。矽的“鋅當量係數”最大，使Cu-Zn系中的α/（α+β）相界顯著移向銅側，即強烈縮小α相區。鎳的“鋅當量係數”為負值，即擴大α相區。
性能
特殊黃銅中的α相及β相是多元複雜固溶體，其強化效果較大，而普通黃銅中的α及β相是簡單的Cu-Zn固溶體，其強化效果較低。雖然鋅當量相當，多元固溶體與簡單二元固溶體的性質是不一樣的。所以，少量多元強化是提高合金性能的一種途徑。
鉛黃銅
鉛實際不溶於黃銅內，呈游離質點狀態分布在晶界上。鉛黃銅按其組織有α和（α+β）兩種。α鉛黃銅由於鉛的有害作用較大，高溫塑性很低，故只能進行冷變形或熱擠壓。（α+β）鉛黃銅在高溫下具有較好的塑性，可進行鍛造。
錫黃銅
錫黃銅黃銅中加入錫，可明顯提高合金的耐熱性，特別是提高抗海水腐蝕的能力，故錫黃銅有“海軍黃銅”之稱。
錫能溶入銅基固溶體中，起固溶強化作用。但是隨著含錫量的增加，合金中會出現脆性的r相（CuZnSn化合物），不利於合金的塑性變形，故錫黃銅的含錫量一般在0.5%～1.5%範圍內。
常用的錫黃銅有HSn70-1，HSn62-1，HSn60-1等。前者是α合金，具有較高的塑性，可進行冷、熱壓力加工。後兩種牌號的合金具有（α+β）兩相組織，並常出現少量的r相，室溫塑性不高，只能在熱態下變形。
錳黃銅
錳黃銅錳在固態黃銅中有較大的溶解度。黃銅中加入1%～4%的錳，可顯著提高合金的強度和耐蝕性，而不降低其塑性。
錳黃銅具有（α+β）組織，常用的有HMn58-2，冷、熱態下的壓力加工性能相當好。
鐵黃銅
鐵黃銅中，鐵以富鐵相的微粒析出，作為晶核而細化晶粒，並能阻止再結晶晶粒長大，從而提高合金的機械性能和工藝性能。鐵黃銅中的鐵含量通常在1.5%以下，其組織為（α+β），具有高的強度和韌性，高溫下塑性很好，冷態下也可變形。常用的牌號為Hfe59-1-1。
鎳黃銅
鎳黃銅鎳與銅能形成連續固溶體，顯著擴大α相區。黃銅中加入鎳可顯著提高黃銅在大氣和海水中的耐蝕性。鎳還能提高黃銅的再結晶溫度，促使形成更細的晶粒。
HNi65-5鎳黃銅具有單相的α組織，室溫下具有很好的塑性，也可在熱態下變形，但是對雜質鉛的含量必須嚴格控制，否制會嚴重惡化合金的熱加工性能。
熱處理規範
熱加工溫度750～830℃;退火溫度520～650℃;消除內應力的低溫退火溫度260～270℃。
環保黃銅C26000C2600塑性優良，強度較高，切削加工性好，焊接，耐蝕性好，熱交換器，造紙用管，機械，電子零件。
規格（mm）：規格：厚度：0.01-2.0mm，寬度：2-600mm；
硬度：O、1/2H、3/4H、H、EH、SH等；
適用標準：GB、JISH、DIN、ASTM、EN；
特長：優良切削性能適用於自動車床數控車床加工的高精度零部件。
黃銅的表示方法
根據中國《有色金屬及合金產品牌號表示方法》的規定，黃銅採用代號（漢語拼音字母）“H“表示。普通黃銅用”H“加基本元素銅的含量表示，如：68銅表示為H68，65銅表示為H65，H62同理。
化學與物理術語（一）
| 通過對化學和物理的了解，來明白生活中的細節，從而使我們更好的明白一些事物。 |
珠寶常用材料
| 材質分類 | 具體材料名稱 |
| 貴金屬 | 金 · 鈀 · 鉑 · 銠 · 銀 |
| 貴金屬合金 | 銀金（Electrum） · 玫瑰金 · 純銀（Sterling silver） · 白金 |
| 卑金屬 | 黃銅 · 青銅 · 銅 · 不鏽鋼 |
| 礦物寶石 | 東陵玉（Aventurine） · 瑪瑙 · 變石（Alexandrite） · 紫水晶 · 海藍寶石（Aquamarine） ·紅玉髓（Carnelian） · 黃水晶（Citrine） · 鑽石 · 祖母綠 · 石榴石 · 玉 · 碧玉 · 孔雀石 · 青金石 · 月長石（Moonstone） · 縞瑪瑙（Onyx） · 蛋白石 · 翠綠橄欖石（Peridot） · 石英 · 紅寶石 · 藍寶石 · 方鈉石（Sodalite） · 日光石（Sunstone） · 坦桑石（Tanzanite） · 虎眼石 · 黃玉 ·綠松石 · 電氣石 |
| 有機寶石 | 琥珀 · 柯巴脂（Copal） · 貴珊瑚（Precious coral） · 煤玉（Jet） · 珍珠 · 象牙 · 硨磲 · 玳瑁 |
