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- 應力腐蝕開裂傾向——在特定腐蝕環境中需評估使用風險
- 無需熱處理——鑄態交貨即可，加熱反而會降低性能
- 鑄造時建議澆注溫度1000～1050℃
一、CAC304高力黃銅概述
CAC304是日本工業標準JIS H5120-2016規定的4級高強度黃銅鑄件，舊牌號為HBsC4。該材料屬于高強度鋁黃銅系列，在CAC300系列（CAC301-CAC304）中具有最高的抗拉強度和硬度，即使在高負荷下也保持良好的耐磨性。CAC304鑄造性能良好，耐蝕性較好，有應力腐蝕開裂傾向，可焊接。在國內，嘉興固潤是CAC304高力黃銅部件的專業制造商，提供棒類，管類、套類、板類及非標定制型式，產品廣泛應用于各工業領域。
國際對應材料方面，CAC304國標牌號為ZCuZn25Al6Fe3Mn3（GB/T 1176-2013），美標為ASTM B584 C86300，德標為DIN 1709 G-CuZn25Al5。
二、化學成分深度解析
CAC304的化學成分以銅-鋅為基體，添加鋁、鐵、錳等多種強化元素，形成多元素耐磨耐腐蝕鋁黃銅。根據JIS H5120標準和相關技術資料，其化學成分范圍如下：
|
元素 |
含量范圍（%） |
作用說明 |
|
Cu（銅） |
60.0～65.0 |
基體元素，提供耐腐蝕性和導電性 |
|
Zn（鋅） |
22.0～28.0 |
平衡元素，協同強化 |
|
Al（鋁） |
5.0～7.5 |
顯著提高強度和硬度，改善耐蝕性 |
|
Fe（鐵） |
2.0～4.0 |
形成硬質相，提升耐磨性和強度 |
|
Mn（錳） |
2.5～5.0 |
細化晶粒，增強加工性能和力學性能 |
|
Ni（鎳） |
≤0.5 |
雜質控制 |
|
Sn（錫） |
≤0.2 |
雜質控制 |
|
Pb（鉛） |
≤0.2 |
雜質控制（遠低于RoHS限量） |
|
Si（硅） |
≤0.1 |
雜質控制 |
CAC304不含有汞、鎘、六價鉻等有害物質，鉛含量遠低于歐盟RoHS指令的限量，屬于環保型金屬材料。
三、力學性能深度解析
CAC304在高強度黃銅鑄件中性能表現極為突出，綜合多個來源的力學性能數據如下：
|
性能指標 |
數值（典型值范圍） |
|
抗拉強度 σb |
≥755 MPa（典型值755～758 MPa） |
|
屈服強度 σ0.2 |
≥410 MPa（典型值410～427 MPa） |
|
斷后伸長率 δ5 |
≥12% |
|
布氏硬度 HBW |
≥200（典型值216～225 HBW） |
|
密度 |
約7.84 g/cm3 |
|
壓縮強度（300MPa下永久變形量） |
<0.1% |
|
使用溫度 |
可達300℃（石墨銅套產品） |
CAC304的高強度和高硬度來源于鑄造凝固強化，而非熱處理強化。Al、Fe、Mn在凝固過程中形成彌散硬質相，細化晶粒，形成穩定的α+β雙相結構，使得材料的強度、硬度和韌性一步到位。因此JIS H5120標準明確規定CAC304以鑄態交貨，不允許進行常規熱處理。
四、重載耐磨應用全指南
4.1 典型應用場景
CAC304專門適用于低速高負荷滑動件，主要應用領域包括：
4.2 無油自潤滑軸承應用
CAC304高力黃銅的一個核心應用方向是以其為基體材料，鑲嵌固體潤滑劑（石墨或二硫化鉬）制造的無油自潤滑軸承/銅套。這種復合產品適用于要求重載低速或直線旋轉等多種復合運動的場合，可在無油狀態下使用。
嘉興固潤生產的CAC304石墨銅套在低速重載場合，使用壽命是普通錫青銅銅套的兩倍，具有高硬度、高強度和低成本優勢，適用于不易加油、長期缺油或無油環境。
4.3 產品供應與定制
嘉興固潤可生產符合JIS H5120標準的全系列高性能黃銅鑄件（CAC301～CAC304），提供粗加工、半精加工和精加工產品，通過多項國際質量體系認證，與百余家國內外客戶建立長期合作。其CAC304產品涵蓋銅套、石墨銅套、自潤滑軸承等多種形式，單件重量可達2.0噸，最小50克，可按不同國際標準生產各類銅合金材料。
五、選材對比與注意事項
在CAC300系列中，CAC301（HBsC1）硬度約137HBW、抗拉強度450N/mm2，適用于船用配件、閥門等一般場合；而CAC304的硬度和強度遠超其他三種牌號，適用于高負載、強耐磨要求的重載場合。
選用CAC304時需注意：
