常用的铅黄铜之所以能够在各行业广泛运用，是由于它具有优良的力学性能和耐腐蚀性能。但是当废弃的含铅金属在燃烧时，会对大气造成污染，同时铅也微溶于水，含铅的黄铜产品在使用时造成了水污染。铅是非常有毒的元素，它会损伤大脑神经系统和造血系统，所以空气中含铅或者饮用了含铅的水都会对身体造成极大的伤害。基于上述原因，开发一种无铅的易切削黄铜显得非常重要。本论文中介绍了黄铜的分类及它的广泛运用，分析了铅黄铜易切削的原理。铅黄铜中由于铅颗粒的弥散分布，在切削时引起应力集中，使得切屑易碎易断，所以铅黄铜具有优良的切削性能。而铅在铅黄铜中的含量通常为1%左右，根据该原理，本实验中采用硅元素替代铅，添加量也为1.0%左右。同时也添加适量的Ni、Sn、P和稀土La等元素，制备无铅易切削硅黄铜。为了说明该无铅硅黄铜替代的可行性，对其力学性能、切削性能、腐蚀性能和微观结构进行了测试和研究。对于硅黄铜的力学性能，首先通过对铸态和热轧态的硅黄铜试样进行硬度测试，发现随着硅含量的增加，合金的硬度值上升。而热轧态试样的硬度值又大于铸态的，热轧后硅含量为1.0%的合金试样的硬度值可达252.16HB。接着对热轧后的试样进行了拉伸实验，发现随着硅含量从0.2%增加到1.0%，硅黄铜合金的抗拉强度也是持续提高的，从最初的574.57MPa增加至最后的691.24MPa，而延伸率则由25.26%下降为20.77%。然后准备圆棒试样，拿到车间进行切削加工，从切屑质量观察该合金的切削性能，发现该硅黄铜的切削性能可以达到HPb59-1的80%左右。铸态和热轧态试样打磨抛光后拿到金相显微镜下观察其金相组织，来判断硅黄铜合金的晶粒和金相是否良好结合，这些对提高力学性能有何促进作用。对于硅黄铜的耐腐蚀性能，首先介绍了腐蚀机理，得知在黄铜中的腐蚀一般是伴随着电化学反应的脱锌腐蚀和应力腐蚀。接着又通过耐脱锌腐蚀实验来测量铸态和热轧态试样的腐蚀深度，然后用人造海水腐蚀实验测定试样的平均失重率来比较腐蚀性能好坏。通过扫面电镜的形貌，结合XRD和能谱，确定硅黄铜中α相和β相各自的成份。又从面扫描观察了Si和Ni的分布，发现Si和Ni是富集分布在某些第三相。在透射电镜下放大至20000倍以上时，观察了扫描电镜下出现的白色小颗粒，对其衍射发现它是有序化合物，且是尺寸为400~800nm的富含P、Si和Ni元素的特殊相。这些弥散分布的第三相小颗粒的作用类似于铅，在切削时引起应力集中，使得切屑易断，所以提高了切削性能。又在透射电镜下观察到该合金中含有较多位错，所以提高了加工性能。该硅黄铜具有良好的力学性能、切削性能和腐蚀性能，所以可以使用硅替代铅发展无铅易切削硅黄铜。