一、概述

铝黄铜可分为两类。一类是铸造黄铜中加入少量铝以清除杂质增加流动性，浇铸复杂铸件，合金中多余铝量不超过0.5%;一类是锻造黄铜中加 铝以增加抗蚀能力，常用作冷凝管，一般成分范围为Al1~6%，Zn24~42%，Cu55~71%。

铝黄铜的牌号和种类不多，国标中铝黄铜有6个牌号，主要是在铝黄铜中加入锰、铁等元素，以提升合金的强度、耐磨性能等综合性能。较为常见的铝黄铜主要有HAl77-2、 HAl66-6-3-2、HAl64-3-1，其他还有HAl60-10-1、HAl59-3-2等。

二、合金元素加入

1.锰、铁元素

由于锰和铁的熔点极高，难以达 到其熔点温度，加入后仅依靠扩散溶解于铜中。锰在铜中的溶解度较大，在高温时易在铜中溶解。铁虽然在铜中的固溶度极小，但是它在Cu-Mn 合金中的固溶度较大，可以方便的加入。 所以本工艺采用在高温 时先加入Mn， 再加入铁的方式加入 Mn、Fe 元素，既 保证了合金的成分，又避免了制造中间合金的过程，从而减低了生产成本，提高了生产效率。Mn 能大量地 熔入铜，起到固溶强化的作用，同时能有效阻止黄铜 "脱锌"，提高了黄铜的耐腐蚀性能。 Fe 在室温下固溶 度较低，有富 Fe 相析出，富 Fe 相改善了材料的润滑 性，提高了基体的强度，改善了合金的耐磨性能。

2.锌和铝元素

锌和铝的熔点很低，且极易被氧化。当合金熔液温度较高时，加入铝、锌，极易被氧化燃烧掉。为此我们采用待 Mn、Fe 溶解后加入冷料 (Cu 或废旧料)进行降温，再加入铝、锌的方式生产。 由于Al 和Zn 在 Cu 中的固溶度较大，很容易溶解于铜中，保证了合金的化学成分。铝的锌当量系数相 当高(n=6)，少量的铝就能使双相黄铜的 β相增多，在复杂铝黄铜中甚至有脆性的 γ 相生成，使合金的 强度硬度提高，同时塑性、韧性明显下降。

3.微合金元素

微合金元素在***后一道工序加入，并升温至喷火出炉。加入锡可以对材料的基体起到强化作用，生成 SnO2 保护膜提高抗腐蚀能力，并能防止"脱锌"现象出现。但过多的加入锡会使材料的脆性化合物增多，影响材料性能。 加入稀土元素可以细化晶粒，强化基体，改善材料的冷热加工性能。

铝黄铜系列比较复杂，复杂铝黄铜中有的含有锰、镍、硅、钴和砷等第三、第四种合金元素。合金元素比较多的HAl66-6-3-2和HAl61-4-3-1,都是由六种元素组成的合金，其中部分加工复杂铝黄铜则源于异型铸造合金。不同的合金往往具有不同的熔炼性质，因此需要不同的熔炼工艺。

三、如何熔炼铝黄铜

首先，铝黄铜在熔炼过程中容易起“沫”，以及容易被铝或其他的金属氧化物夹杂所沾污，合理的熔炼工艺应该包括某些预防性措施。熔体表面上若存在铝的氧化物薄膜，可对熔体有一定保护作用，熔化时可不用加覆盖剂。

理论上分析：在有Al2O3膜保护的熔池内加入锌时，可以减少锌的挥发损失。实际上，由于锌的沸腾可能使氧化膜遭到破坏，因此只要当采用合适的熔剂即熔体能够得到更可靠的保护时，才能有效地避免或减少锌的烧损。冰晶石已经成为熔炼铝黄铜所用熔剂中不可缺少的重要组成成分。铝黄铜熔体决不允许过热，以防熔体大量氧化和吸气。如果熔体中气体含量比较多，可以选择熔剂覆盖进行精炼，或者采用惰性气体精炼，包括在浇注前重新加熔剂并进行重复精炼，以及采用钟罩将氯盐压入熔体中进行熔体精炼的方式。复杂铝黄铜中所含有的高熔点合金元素例如铁、锰、硅等，都应该以Cu-Fe、Cu-Mn等中间合金形式加入。

通常，大块旧料和铜应该首先加入炉内并进行熔化，细碎的炉料可以直接加入熔体中，锌在熔炼末期即***后加入。采用纯金属作炉料时，应该在它们熔化之后先用磷进行脱氧，接着加入锰（Cu-Mn）、铁（Cu-Fe），然后加铝，***后加锌。复杂铝黄铜HAl66-6-3-2中，铁含量宜控制在2%~3%、锰含量控制在3%左右。否则，当它们含量过高时，可能对合金的某些性能带来负面影响。由于铝密度小，如果熔体搅拌不彻底，有可能造成化学成分的不均匀现象。当炉内有过渡性熔体时，一般可以将铝和部分铜首先加入，待其熔化后再加入锌。加入铝时，由于铜和铝的熔合可以放出大量的热。放热过程可以用以加速熔化过程，但如果操作不当，激烈的放热反应可能造成熔池局部温度过高，以致引起锌的激烈挥发，严重时可能会有火焰从炉中喷出。熔炼HAl67-2.5通常温度以1000~1100℃为宜，熔炼HAl60-1-1、HAl59-3-2、HAl66-6-6-2通常温度为1080~1120℃，应尽可能的采用较低的熔炼温度。

加料和熔化程序为：铜+旧料+Cu-Mn+Cu-Fe+Cu-Ni+覆盖剂→熔化→加Al+Zn→熔化→加冰晶石→搅拌→捞渣→取样分析→升温→搅拌→出炉。

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