4月22日，在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）、上海有色网金属交易中心和山东爱思信息科技有限公司主办，江西铜业股份有限公司、鹰潭陆港控股有限公司主赞，山东恒邦冶炼股份有限公司特邀协办，新煌集团、中条山有色金属集团有限公司协办的CCIE-2025SMM（第二十届）铜业大会暨铜产业博览会——铜管棒加工产业发展论坛，广东伟强铜业科技有限公司总经理劳细财分享了黄铜锭、黄铜棒冶金质量对卫浴产品组织与性能的影响。
01冶金质量对组织结构影响
组织结构的影响
01晶粒大小与形状
晶粒大小直接影响材料的强度和韧性，晶粒形状对材料的疲劳寿命有显著影响，晶界数量和分布对材料的性能有重要影响。
02微观缺陷分析
铸造缺陷：缩孔疏松、气孔夹杂对材料的力学性能、加工性能、物理性能产生明显影响，需要在原材料纯度控制、合金成分设计、熔炼精炼工艺、铸造结晶方面进行全面管控。
03组织均匀性分析
均匀的组织可以提高材料的整体性能，组织不均匀性会导致应力集中和性能下降，均匀性对卫浴产品的耐腐蚀性有重要影响。
晶粒大小与形状
►晶粒大小的影响
粗大的晶粒晶界总面积少，晶结合力弱，强度与韧性下降，耐腐蚀性与焊接性能与下降;而相对细小的晶粒能获得更好的力学性能、物理性能与加工性。
►晶粒形状的影响
铸造过等轴晶：各向同性好，适用于变形加工，程中需通过添加变质剂抑制柱状晶生长。
柱状晶:沿特定方向排列，轴向强度好，横向塑性和抗疲劳性能下降，易产生缩孔、裂纹等缺陷。
晶粒大小与形状通过影响位错运动、晶界特性及组织均匀性，直接决定其力学性能、加工性能和耐环境能力。通过成分设计(如微合金化)与工艺调控(如快速凝固、冷加工率与热处理制度)的协同优化，可实现晶粒结构的控制，从而提升冶金质量。
相组成与分布
a+β相的组织特征：α+β相具有良好的综合性能；α相，面心立方晶体结构，塑性优异，适合冷加工；β相，体心立方晶体结构，高硬度低塑性，适合热加工。
Pb相的组织特征：Pb相以微小颗粒形式分布于晶界或相界中，在机加工中起到断屑与自润滑作用，降低刀具磨损、提高光洁度与加工效率；
相界面的分布影响：均匀的相组成与分布对材料力学性能、加工性能、表面处理产生显著影响；β相和Pb相的偏聚会导致局部应力集中，明显降低强度、耐腐蚀性、抗疲劳性，也会导致与镀层的结合力不稳定，影响美观及长期耐蚀性。
02 冶金质量对物理性能影响
黄铜锭、黄铜棒对卫浴产品性能的影响
►影响黄铜产品的组织结构
组织致密性和均匀性：高温金属熔液在凝固过程中，发生体积收缩，如果没有得到及时补充，在最后凝固的地方就会出现收缩孔洞（缩松）；凝固的不均匀性，导致结晶组织存在粗大的柱状晶，树枝状晶，晶粒间往往存在疏松、气孔，以及夹渣物，将影响材料锻压性能、加工性能；
►影响卫浴产品的性能
强度和韧性：高质量黄铜能提供更好的机械性能。耐腐蚀性：好的冶金质量黄铜具有更好的耐腐蚀性能。加工性：良好的黄铜材料加工效率高，减少生产成本。
►影响卫浴产品的耐用性
耐磨性：高质量黄铜耐磨性能更好，产品更耐用。抗疲劳性：好的黄铜材料在重复压力下表现更好。连接性：黄铜的焊接性能影响产品的耐用性。
►加工性能的变化
1.表面处理性能（电镀与耐蚀）
优良的铜材基底可以保证抛光性能、无杂质无气孔，与镀层完美结合，美观耐用。
2.成型性能（冷/热加工性能）
组织结构影响成型性能；均匀的组织结构有利于各种加工变形；组织结构不均匀，易导致断裂、尺寸精度。
3.焊接性能的优化
焊接方法影响焊接性能；焊接参数优化提高焊接性能；合适的焊接材料可改善焊接性能。
03 冶金质量对合金微量元素影响
►微合金化作用
04 黄铜棒和铜锭在卫浴行业机遇与挑战
►黄铜及新材料在卫浴产品中应用前景
黄铜棒在卫浴产品的应用：2024年，黄铜棒以其优异的耐腐蚀性和良好的加工和锻造性能；在卫浴产品中有着广阔的应用前景。其独特的色泽和抛光电镀后的质感，使得卫浴产品更显高端大气，并且在环保和耐用度上有着优异的性能。
铜锭在卫浴行业的潜力：铜锭因其优良的铸造性能和抛光电镀后耐久稳定性，被广泛应用于高端卫浴主体的制造中随着生活水平提高和市场高端定制的细分，铜锭的应用领域将更加集中在中高端，为卫浴行业带来新的发展机遇。
新材料对卫浴产品的影响：新材料的出现，如不锈钢、锌合金等，将对卫浴产品的成本、设计、功能和性能产生变革性的影响。这些新材料的应用，将带动卫浴行业细分市场的新一轮洗牌。
05 高端卫浴产品对黄铜材料质量要求
►卫浴行业对黄铜材料的特殊需求
1.含气、非金属夹杂物的控制
在熔炼过程中，无论从原材料中还是从工具、炉衬、溶剂中，都有可能含有不溶于基体金属的各种金属化合物，导致在材料形成颗粒状、片状、块状夹杂物，这些夹杂物严重影响卫浴产品的抛光电镀性能。
伟强方案：采用超冷结晶器以及组织细化精炼工艺，来保温铸锭的金相颗粒细小均匀致密。
2.有害杂质的控制
S Sb Te 等熔炼有害元素，这些元素几乎不固溶于铜，并于铜形成高熔点脆性化合物存在于晶界处，增加材料的脆性，影响加工性能；基于欧美法规对人体有害元素的的控制，故在冶炼原材料的过程中需验证控制这些有害元素。
伟强方案：针对原材料有严格的挑选、除杂、分级流程；熔炼过程有多次的独有的排气除渣精炼工艺来确保质量。
3.铸造流动性
高质量的铜锭具有良好的铸造流动性，这对于卫浴产品的制造尤为重要。良好的流动性可以确保铜合金在模具中充分流动，填充模具的每一个细节部分，从而保证产品的形状和尺寸精度。
伟强方案：在铸造流动性方面，从熔体的净化、组织的细化以及各元素控制方面进行精准把控。
►黄铜对高端卫浴产品质量提升的意义
•提高产品性能与可靠性
铅少量固溶于铜，大部分以颗粒状存于铜中，这样增加切屑性及耐磨性，但在冶炼过程中，需控制铅的含量和颗粒的大小以及分布，这样才能获得良好的切屑性及耐磨性；
卫浴产品对铜合金的耐腐蚀有较高的要求，比如抗脱锌腐蚀、抗应力腐蚀；这需要在冶金金相组织结构及特殊元素合金化上进行控制。获得更多的等轴晶以及添加元素（比如As 、Sn等）来获得更好的耐腐蚀性。
•增强黄铜卫浴产品表面质量
材料的性能又反作用于产品的使用寿命和适用性，尤其是在潮湿环境中的应用。卫浴产品的设计要求与黄铜材料的性能紧密相关，影响产品设计的可行性和创新性，产品电镀后的耐久性能和抗氧化行呢直接影响品牌美誉度和客户使用观感。
•绿色环保可持续发展
铜合金的冶金质量尤其是有害元素含量的控制，对于保障卫浴产品的健康安全性至关重要。发达国家和地区已经对饮用水系统中的铅含量提出了严格的限制，以减少对人体健康的危害。铜棒的冶金质量还关系到环保问题。含铅黄铜在废弃后，铅容易进入土壤和大气，造成环境污染。因此，使用低铅或无铅的铜合金材料对于减少环境污染具有重要意义。环保型铜合金的开发，减少了有害物质的使用，对环境和人体健康更为友好。这种材料的使用提升了卫浴产品的安全性和市场竞争力。
此外，其对广东伟强铜业高端黄铜产品进行了介绍。
