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　　肖莱荣[16]通过铸造、挤压技术开发了一种环境友好易切削铋锑黄铜，并对其显微组织、切削性能、力学性能和脱锌腐蚀性能进行了研究.研究表明：铋主要分布在晶界上，锑以金属间化合物形式存在于晶粒内，合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率依次为：479MPa、295MPa和15.1%.铋锑黄铜与HPb59-1黄铜相比，具有更优异的切削性能和良好的抗脱锌腐蚀性能.

　　覃静丽[17]采用熔铸挤压方法制备了易切削铋黄铜棒材，研究了添加钛、铝和铈对铋黄铜的微观组织及耐蚀性的影响.结果表明：Cu-Zn-Bi合金中，铋主要以薄膜形式存在于合金中，而铝和铈的添加使得铋的反润湿效应变得显著，钛、铝和铈添加后，薄膜状的铋减少，在合金中主要以颗粒状存在；随着铋含量的增加，Cu-Zn-Bi-Ti合金的切削性能提高；且采用这种方法制备的Cu-Zn-Bi-Al合金具有较高的强度、塑性和良好的耐腐蚀性能，并具备优异的切削性能.

　　四川大学与四川莱特新材料科技有限责任公司在传统两相黄铜的基础上，加入铋代替铅共同研制了一种铋黄铜，并成功地生产出无铅易切削黄铜热轧材、挤压材和拉拔线材.其力学性能和切削性能都达到或者超过了传统的铅黄铜，同时还研究了加工工艺、冷变形和铋含量等对无铅黄铜耐腐蚀性能的影响[18-24].

　　刘伯雄[25]研发了一种含铋无铅易切削JLCu-2稀土黄铜.研究结果表明：该合金具有良好的机械加工性能，断屑细小，切削性能优异，并具有良好的力学和工艺性能.

　　陈丙璇[26]研发了一种无铅易切削铋黄铜.发现添加稀土元素能起到细化晶粒、增大晶界面积的作用，并抑制了锌的扩散，从而提高了合金的耐腐蚀性能.

　　韩和兵[27]研究了铋、锌、锰和稀土含量对黄铜合金组织以及切削性能、力学性能和腐蚀性能的影响.结果表明：锌的质量分数为30%和35%的无铅易切削黄铜的主要组织为α相和少量的铋单质.锌的质量分数为40%时，主要是α相、β相和少量的铋单质，其中铋以单质的形式分布在晶界或相界处，锰不是以相的形式存在于基体中，而是固溶到黄铜基体中.合金的硬度随着锌含量的增加而提高，且锌含量对合金的塑性影响最大.稀土元素能起到细化晶粒和提高硬度的作用，并对黄铜合金抗拉强度的影响最大.锰或稀土的添加均能提高合金的耐蚀性能，但同时添加，对耐蚀性提高影响更大.最后得出：较佳合金配比为Cu-35%Zn-0.5%Bi-1.5%Mn-0.1%RE（质量分数）时，具有较好的切削性能、力学性能和耐腐蚀性能，并可以替代现有的铅黄铜.

　　海亮集团申请了一项铋黄铜专利[28]，主要元素的质量分数为：铜57%～63%，铋0.1%～0.4%，铁≤0.5%，锡≤0.5%，余量为锌，杂质≤0.05%.试验结果表明：该铋黄铜的切削性能与最常用的传统HPb59-1铅黄铜相近，抗脱锌性能也较好.

　　江西铜业集团发挥自身稀土资源优势，开发了一种稀土锑元素铋黄铜.铋、锑和稀土均以中间合金形式加入，这种铋黄铜的力学性能和切削加工性能良好，且制造成本较低.

　　韩和兵、黄新民[29]在α单相黄铜基础上，通过调整含铋量，并添加了锰、稀土元素镧等，研制了一种新型无铅易切削铋黄铜.得到的铋黄铜的主要物相为α相和铋单质，其中铋单质大部分分布在晶界处，铋的含量较少时呈颗粒状，较多时呈薄膜状.当铋以颗粒状存在黄铜晶界处时，其切削性能较好，而以薄膜状分布时较差；当铋的质量分数为0.5%时，试样的综合性能较佳，且各个性能均达到或超过HPb59-1铅黄铜，代替铅黄铜具有可行性.

　　2环境友好黄铜的发展前景

　　近年来的研究表明，国内外学者对环境友好无铅铋黄铜在研究和应用等方面均取得了较大的进展，但是铋黄铜的一些性能还没有完全达到铅黄铜的水平，仍需继续努力.总的来说，国内在无铅易切削黄铜领域的自主知识成果仍较少，特别是原创性的发明专利更少，而美、日、欧等发达经济体已在含铋黄铜方面取得了大量的原创性专利，形成了市场保护；同时，国内研究出的许多无铅黄铜目前还处于实验室阶段，实行规模化生产还存在一定距离.

　　随着工业和生活中的需求日渐增长，铋黄铜已不能满足市场的需求.同时，地球上铋的存储量非常有限，且铋在超导体、半导体、医药、化学试剂、陶瓷灯、颜料和电子等领域有着广泛的应用.如果大量使用铋作为替代元素，其资源将很快枯竭.此外，铋的价格为铅的10倍以上，铋黄铜市场前景并不被看好[30].因此，今后对环境友好无铅黄铜的研究仍将是材料工作者关注的热点问题.其发展和进一步开发研究应重点关注以下几方面：

　　（1）进一步优化合金成分，同时加入多种元素来替代铅，以减少昂贵金属的用量，降低成本，并获得良好的综合性能.

　　（2）加强对无铅黄铜生产、加工工艺的研究.含铅黄铜的生产、加工工艺已经成熟，但当被其他合金元素替代后，生产和加工工艺参数应作相应的调整，以适应环境友好黄铜在不同应用场合的需求.

　　（3）深入机理研究，采用相图理论、同步辐射及先进的分析测试等技术手段，系统地开展添加元素的含量、晶体结构及合金相组成、加工工艺、界面扩散及偏析与切削性能、耐蚀性和导电性等多参数关联性的研究，为环境友好无铅黄铜工业化生产和应用提供强有力的理论依据.

　　（4）充分利用我国资源情况、合金成本优势及加强对自主知识产权的保护，研发出性能优良、成本适中的新型无铅环保黄铜.可以重点放在第Ⅲ类元素，考虑部分固溶于铜并与铜或其他合金元素形成化合物，从而取代铅，实现黄铜的易切削，扩大合金组元的选择范围.

　　参考文献：

　　[1]杨斌，张丽娜，刘柏雄，等.无铅易切削黄铜的研究[J].热加工工艺，2007，36（1）：11-13.

　　[2]张全孝，刘全利，贾万明，等.环保易切削黄铜材料的研究状况[J].兵器材料科学与工程，2011，34（5）：105-106.

　　[3]谢水生.我国有色金属加工发展中的几个研究热点[C].∥中国有色金属学会第六届学术年会论文集.北京：中国有色金属学会，2002：45-51.

　　[4]许传凯，胡振青，黄劲松，等.无铅易切削黄铜的研究进展[J].有色金属加工，2009，38（6）：11-12.

　　[5]张敬恩，王智祥，梅军.无铅易切削铋黄铜的研究动态与展望[J].有色金属科学与工程，2012，3（3）：15-16.

　　[6]钓谷宏行.无铅易切削黄铜合金材料和它的制造方法：日本，02121991.5[P].2003-12-7.

　　[7]上坂美治，奥山正典.黄铜：日本，200580001492.5[P].2007-01-31.