鑄造黃銅為什麼加鉛

A. 伴你學歷史9——銅、錫、鉛在青銅器鑄造中的功用

      商、周時期，我國手工業發展進入一個快速發展的時期，青銅製造工藝技術已經非常成熟，在數量、種類、工藝等方面進入我國古代青銅器製造的巔峰。當時的工匠已經能夠熟練的掌握銅、錫鉛的比例，製造出不同功用的青銅器。

       在我國，五千年前的新石器時代的馬家窯文化中，就已經發現了紅銅器。大約在前2000年左右，進入青銅時代的初期，青銅是紅銅和錫的合金、也有的是紅銅、錫、鉛的合金。我們原始社會的龍山文化中，曾發現過青銅煉渣。在齊家文化中（距今約1800年左右），就發現了含鉛量5%的鉛青銅，由此可見，我國鑄造青銅器的初始階段，可以追溯到非常遙遠的年代。那作為青銅器原料的銅、錫、鉛元素在青銅器製造的功用又如何？他們之間的比例不同會給青銅器功用帶來怎樣的影響呢？

        在商代晚期、青銅合金主要是銅錫合金，錫的的比例高低決定著青器的硬度，若加錫5-7%硬度比純紅銅硬度提升50-60%，若加錫7-9%，硬度就增加70——80%，但是高比例的錫會導致青銅器變脆，古代的工匠對銅錫在青銅器中比例的不同能改變其物理性能是有清楚的認識的，他們認為銅柔錫柔，合兩柔則剛。 但到了春秋、戰國時期，由於時代和形勢的發展，青銅武器的大量使用，如何降低青銅器的脆性是武器製造的關鍵，於是在青銅器中加入鉛，利用鉛的比例來降低青銅器的硬度提升韌性，從而使這樣的青銅武器在保持鋒利的同時不容易折斷。在青銅器中加入鉛還有個優點，就只增加液化後的金屬流動性和填充性，讓它與陶范保持密合的接觸面，減少沙眼的出現從而改善在澆築過程中鑄件的質量，提高青銅器紋飾造型的工藝。除改善青銅的物理性質外，在在紅銅中加入錫鉛還有降低熔點的重要作用，如紅銅的熔點是1083℃，隨著加錫的數量不同，而熔點可逐漸降低，若加入15%錫，熔點將至960℃，若加入25%錫，熔點將至800℃，在生產力相對比較低下的商周，金屬冶煉熔點的高低直接關系著生產工藝的質量。

      古代青銅器的鑄造成就中，非常關鍵的是古代勞動人民已經准確的掌握了銅、錫合金的不同比例，使其物理性能能比較適合製造各種用途的器具。古代工匠為了製造不同青銅器，探索總結不同合金比例並對冶煉和鑄造青銅器中的技藝要求進行總結，從而記錄在《周禮·考工記》中。

B. 古代青銅器為什麼要加鉛(Pb)

純銅（紫銅）中加入錫或鉛的合金，有特殊重要性和歷史意義，與純銅（紫銅）相比，青銅強度高且熔點低（25%的錫冶煉青銅，熔點就會降低到800℃。純銅（紫銅）的熔點為1083℃）。青銅鑄造性好，耐磨且化學性質穩定。
青銅發明後，立刻盛行起來，從此人類歷史也就進入新的階段－青銅時代。

C. 為什麼鑄造黃銅要加鉛

黃銅的可切削性能隨鉛含量增加而增加！

鉛幾乎不固溶於銅鋅二元合金，以游離狀態孤立地分布固溶體中。鉛質點具有優良的潤滑和減磨性能，其機械加工零件表面精度很高。為評價金屬材料的可切削性能，通常以HPb63-3鉛黃銅可切削性能為100%，而被評價金屬的可切削性能相當於HPb63-3的百分之幾。

D. 黃銅,紅銅,紫銅是什麼,區別在哪裡

黃銅是銅及鋅的合金。最簡單的黃銅是銅、鋅二元合金，稱為簡單黃銅或普通黃銅。改變黃銅中鋅的含量可以得到不同機械性能的黃銅。

黃銅中鋅的含量越高，其強度也較高，塑性較低。工業中採用的黃銅含鋅量不超過45%，含鋅量再高將會產生脆性，使合金性能變壞。黃銅可分為鑄造和壓力加工兩類產品。

紅銅又名紫銅，是玫瑰紅色金屬，表面形成氧化銅膜後呈紫色，故工業純銅常稱紫銅或電解銅。密度為8~9g/cm，熔點1083℃，紅銅銅導電性很好，大量用於製造電線、電纜、電刷等，導熱性好，常用來製造須防磁性干擾的磁學儀器、儀表，如羅盤、航空儀表等。

黃銅、紅銅（紫銅）的區別：

1、用途不同

黃銅具有良好色澤、加工性、延展性，宜用於電鍍或塗裝。在黃銅中加1%的錫能顯著改善黃銅的抗海水和海洋大氣腐蝕的能力，因此稱為「海軍黃銅」。錫能改善黃銅的切削加工性能。製作連接件時，上螺絲的地方多選用黃銅。

紅銅（紫銅）的導電性優，多用於製造電纜、電線等，且具有較好的導熱性，常用於製作儀器儀表，羅盤等。

2、成分不同

黃銅：含有60%的銅，40%的鋅，少數黃銅還含有1%的鉛。

紅銅（紫銅）：含99.9%的銅，基本無雜質。

3、導電率不同

黃銅：導電率較低。

紅銅（紫銅）：導電率較高。

黃銅：

(4)鑄造黃銅為什麼加鉛擴展閱讀：

紅銅（紫銅）的電導率和熱導率僅次於銀，廣泛用於製作導電、導熱器材。紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸（鹽酸、稀硫酸）、鹼、鹽溶液及多種有機酸（醋酸、檸檬酸）中，有良好的耐蝕性，用於化學工業。

錫能改善黃銅的切削加工性能。鉛黃銅即我們通常所說的易削國標銅。加鉛的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，鉛對黃銅的強度影響不大。雕刻銅也是鉛黃銅的一種。

E. 鉛在銅棒中有什麼作用

鉛是鉛黃銅棒中的主要組成元素，它幾乎不固溶於銅·鋅合金中，主要以獨立相存在於Cu-Zn固溶體的晶界處。可以看出，銅鉛相圖為偏晶組織。大量游離態的鉛質點彌散分布在銅基體中，有較強的潤滑和減摩作用，使合金呈現極高的可切削性，切屑易碎，工件製品表面光滑，因此鉛黃銅棒以其易切削、易加工成形等優良特性，廣泛用於製作不同形狀的接頭、零部件等，常用的牌號比如C3604黃銅棒，HPB59-1黃銅棒，H62黃銅棒等。