第1页共18页环境友好无铅铋黄铜研究进展收稿日期：2012-12-21基金项目：浙江省科技厅分析测试科技计划项目（2009F70040）作者简介：聂轮（1985-），男，硕士研究生，主要从事材料组织与性能研究.E-mail：.摘要：目前研究以铋代铅生产环境友好无铅黄铜较为常见.系统地描述了无铅铋黄铜的发展背景和国内外研究开发动态，分别介绍了铋黄铜合金成分优化、组织结构及冷热加工性能对其切削性能、耐脱锌腐蚀性等方面的影响，并对将来开发、应用环境友好无铅黄铜存在的问题及研发方向提出了几点建议.关键词：环境友好；铋黄铜；易切削；耐蚀性：TG146.1+1文献标志码：A第2页共18页ReviewontheDevelopmentofEnvironment-friendlyLead-freeBismuthBrassNIELun，ZHAOMei-chun，ZHAOQiu-hong，CHENWei-feng，SHIYuan（FangyuanBearingScienceandTechnologyInnovationServiceCenterofXinchang，Shaoxing312500，China）Abstract：Researchtotheproductionofenvironment-friendlyLead-freeBrassbyusingBismuthinsteadofLeadisquitepopularnowadays.ThisreviewssystematicallytheresearchstatusoftheLead-freeBismuth-Brassproductionbothathomeandabroadintherespectofitsbackgroundsanddevelopingtrendofthisconcept.Theeffectreflectedonthecuttingproperty，corrosionresistanceandetc.causedbythecompositionoptimizationofBismuth-Brass第3页共18页Alloy，byitsstructureaswellasbyitshotandcoldtreatmentfeatureisintroducedrespectivelyinthe.Meanwhile，issuesexistingintheBismuth-Brassdevelopmentresearchareraisedandsuggestionsareputforwardinthe，too.Keywords：environment-friendly；Bismuth-Brass；free-cutting；corrosion-resistance0前言黄铜中加入适量的铅，能够提高其铸造性能，改善其切削加工性能，满足各种形状零部件的机械加工，提高精密零件的生产效率和表面光洁度.因此，铅黄铜被广泛应用于水暖卫浴、制冷阀门、电器、电子和汽车等领域[1].但由于铅黄铜制造的阀门和管道的表面会随着水的冲刷、浸泡或与水中的某些物质发生反应而使铅进入水中，从而对人体血液和神经系统造成不可逆转的损伤，甚至会造成血铅、脑铅中毒，引起神经受阻、智力迟钝、痴呆、好动等不良后第4页共18页果，对人的生命健康造成不利影响[2].随着社会的发展和人们对健康及环保意识的增强，一件好的产品不但要具备完善的功能，还应具有明显的绿色环保主题.可见，铅黄铜已不能适应生活和环保的要求.为此，美国、欧盟和中国等都先后出台了限制含铅合金使用的法令法规[3].随着绿色环保意识的深入，为了减少铅黄铜产品及报废后丢弃的含铅产品对人类造成的严重污染，必须开发出无铅的环境友好黄铜来代替铅黄铜[4].近年来，国内外学者均致力于铋系、锡系、锑系、硅系及添加石墨等的无铅易切削铜合金的开发研究.其中，铋与铅的物理和化学性质较相似.另外，微量的铋对人体有益，因此，铋成为研究环境友好无铅黄铜的首选元素.可以通过在铜合金中添加适量的铋和其他微量元素来代替铅的作用，改变黄铜中的成分组成，以达到铅黄铜的各项性能[5].1国内外研究现状目前，开发研制替代铅黄铜的无铅黄铜是各国共同关注的焦点，第5页共18页已成为材料工作者的重要研究方向.发达国家学者很早就对无铅环保黄铜进行了深入的研究，现在已有许多研究成果及专利.从其研究的内容可以看出，关于以铋代铅生产无铅环保铋黄铜研究最多，并已实现了大规模的产业化，铋黄铜已占据发达国家市场的很大份额[4].1.1国外研究现状20世纪90年代，日本学者钓谷宏行、上坂美治和蔌原光一[6-8]开发了不添加其他微量元素的铋黄铜.同时，为了研究铋黄铜的切削性能，用带显微切削装置的扫描电子显微镜对各种铋含量的黄铜进行了正交切削试验.结果表明，m（Cu）∶m（Zn）=6∶4时，铋的质量分数为0.2%～0.3%时的切屑呈剪断型；而m（Cu）∶m（Zn）=7∶3时，铋的质量分数为0.2%～0.3%的铋黄铜切屑呈流动型.前者切屑角度随着铋含量的增加而增大.铋的质量分数高于1%时，对切屑与刀具的接触长度的影响比较显著；接触长度随铋黄铜中的铋含量增加而减小.由...