銅材
以銅或銅合金制成各種形狀包括棒、線、板、帶、條、管、箔等統(tǒng)稱銅材。銅材的加工有軋制、擠制及拉制等方法,銅材中板材和條材有熱軋的和冷軋的;而帶材和箔材都是冷軋的;管材和棒材則分為擠制品和拉制品;線材都是拉制的
分類(lèi)及特點(diǎn)
黃銅是由銅和鋅所組成的合金
白銅是銅和鎳的合金
青銅是銅和除了鋅和鎳以外的元素形成的合金,主要有錫青銅,鋁青銅等
紫銅是銅含量很高的銅,其它雜質(zhì)總含量在1%以下。
紫銅
紅銅即銅,又名紫銅,銅密度為8.96,熔點(diǎn)為1083℃。具有很好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,塑性好,易于熱壓和冷壓力加工,大量用于制造電線、電纜、電刷、電火花專用電蝕銅等要求導(dǎo)電性良好的產(chǎn)品。
因呈紫紅色而得名。它不一定是銅,有時(shí)還加入少量脫氧元素或其他元素,以改善材質(zhì)和性能,因此也歸入銅合金。中國(guó)紫銅加工材按成分可分為:普通紫銅(T1、T2、T3、T4)、無(wú)氧銅(TU1、TU2和、真空無(wú)氧銅)、脫氧銅(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特種銅(砷銅、碲銅、銀銅)四類(lèi)。
紫銅的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率僅次于銀,廣泛用于制作導(dǎo)電、導(dǎo)熱器材。紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸(鹽酸、稀硫酸)、堿、鹽溶液及多種有機(jī)酸(醋酸、檸檬酸)中,有良好的耐蝕性,用于化學(xué)工業(yè)。另外,紫銅有良好的焊接性,可經(jīng)冷、熱塑性加工制成各種半成品和成品。20世紀(jì)70年代,紫銅的產(chǎn)量超過(guò)了其他各類(lèi)銅合金的總產(chǎn)量。
紫銅中的微量雜質(zhì)對(duì)銅的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能有嚴(yán)重影響。其中鈦、磷、鐵、硅等降低電導(dǎo)率,而鎘、鋅等則影響很小。氧、硫、硒、碲等在銅中的固溶度很小,可與銅生成脆性化合物,對(duì)導(dǎo)電性影響不大,但能降低加工塑性。普通紫銅在含氫或一氧化碳的還原性氣氛中加熱時(shí),氫或一氧化碳易與晶界的氧化亞銅(Cu2O)作用,產(chǎn)生高壓水蒸氣或二氧化碳?xì)怏w,可使銅破裂。這種現(xiàn)象常稱為銅的“氫病”。氧對(duì)銅的焊接性有害。鉍或鉛與銅生成低熔點(diǎn)共晶,使銅產(chǎn)生熱脆;而脆性的鉍呈薄膜狀分布在晶界時(shí),又使銅產(chǎn)生冷脆。磷能降低銅的導(dǎo)電性,但可提高銅液的流動(dòng)性,改善焊接性。適量的鉛、碲、硫等能改善可切削性。
黃銅
以鋅作主要添加元素的銅合金,具有美觀的黃色,統(tǒng)稱黃銅。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡(jiǎn)單黃銅。三元以上的黃銅稱特殊黃銅或稱復(fù)雜黃銅。含鋅低於36%的黃銅合金由固溶體組成,具有良好的冷加工性能,如含鋅30%的黃銅常用來(lái)制作彈殼,俗稱彈殼黃銅或七三黃銅。含鋅在36~42%之間的黃銅合金由和固溶體組成,其中常用的是含鋅40%的六四黃銅。
為了改善普通黃銅的性能,常添加其他元素,如鋁、鎳、錳、錫、硅、鉛等。鋁能提高黃銅的強(qiáng)度、硬度和耐蝕性,但使塑性降低,適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件。錫能提高黃銅的強(qiáng)度和對(duì)海水的耐腐性,故稱海軍黃銅,用作船舶熱工設(shè)備和螺旋槳等。鉛能改善黃銅的切削性能;這種易切削黃銅常用作鐘表零件。黃銅鑄件常用來(lái)制作閥門(mén)和管道配件等。
青銅
原指銅錫合金,后除黃銅、白銅以外的銅合金均稱青銅,并常在青銅名字前冠以主要添加元素的名。錫青銅的鑄造性能、減摩性能好和機(jī)械性能好,適合於制造軸承、蝸輪、齒輪等。鉛青銅是現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)和磨床廣泛使用的軸承材料。鋁青銅強(qiáng)度高,耐磨性和耐蝕性好,用於鑄造高載荷的齒輪、軸套、船用螺旋槳等。鈹青銅和磷青銅的彈性極限高,導(dǎo)電性好,適於制造精密彈簧和電接觸元件,鈹青銅還用來(lái)制造煤礦、油庫(kù)等使用的無(wú)火花工具。、
白銅
以鎳為主要添加元素的銅合金。銅鎳二元合金稱普通白銅;加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱復(fù)雜白銅。工業(yè)用白銅分為結(jié)構(gòu)白銅和電工白銅兩大類(lèi)。結(jié)構(gòu)白銅的特點(diǎn)是機(jī)械性能和耐蝕性好,色澤美觀。這種白銅廣泛用于制造精密機(jī)械、化工機(jī)械和船舶構(gòu)件。電工白銅一般有良好的熱電性能。
錳銅、康銅、考銅是含錳量不同的錳白銅,是制造精密電工儀器、變阻器、精密電阻、應(yīng)變片、熱電偶等用的材料。
1、黃銅
1)普通黃銅:
它是由銅和鋅組成的合金。當(dāng)含鋅量小于39%時(shí),鋅能溶于銅內(nèi)形成單相a,稱單相黃銅,塑性好,適于冷熱加壓加工。當(dāng)含鋅量大于39%時(shí),有a單相還有以銅鋅為基的b固溶體,稱雙相黃銅,b使塑性小而抗拉強(qiáng)度上升,只適于熱壓力加工。若繼續(xù)增加鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù),則抗拉強(qiáng)度下降,無(wú)使用價(jià)值。
代號(hào)用“ H 數(shù)字”表示,H表示黃銅,數(shù)字表示銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
如H68表示含銅量為68%,含鋅量為32%,的黃銅,鑄造黃銅則在代號(hào)前“ Z ”字,如ZH62如Zcuzn38表示含鋅量為38%,余量為銅的鑄造黃銅。H90、H80單相,金黃色,故有金色共稱之,稱為鍍層,裝飾品,獎(jiǎng)?wù)碌取?/span>H68、H59屬于雙相黃銅,廣泛用于電器上的結(jié)構(gòu)件,如螺栓,螺母,墊圈、彈簧等。
一般情況下,冷變形加工用單相黃銅熱變形加工用雙相黃銅。
2)特殊黃銅:
在普通黃銅中加入其它合金元素所組成的多元合金稱為黃銅。常加入的元素有鉛、錫、鋁等,相應(yīng)地可稱為鉛黃銅、錫黃銅、鋁黃銅。加合金元素的目的。主要是提高抗拉強(qiáng)度改善工藝性
代號(hào):為“ H 主加元素符號(hào)(除鋅外) 銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 主加元素質(zhì)量分?jǐn)?shù) 其它元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)”表示。
如:HPb59-1表示銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為59%,含主加元素鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%,余量為鋅的鉛黃銅。
2.青銅
除黃銅白銅外,其余的銅的合金統(tǒng)稱青銅,青銅又可分為錫青銅和特殊青銅(即無(wú)錫青銅)兩類(lèi)。
代號(hào):表示方法為“ Q 主加元素符號(hào)及質(zhì)量分?jǐn)?shù) 其它元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”所組成。鑄造產(chǎn)品則在代號(hào)前加“ Z ”字,如:Qal7表示含鋁為5%,其余為銅的鋁青銅ZQsn10-1表示含錫量為10%,其它合金元素含量為1%,余量為銅的的鑄造錫青銅
1)錫青銅
是由錫為主加元素的銅錫合金,也稱為錫青銅
當(dāng)含錫量小于5~6%,錫溶于銅中形成a固溶體,塑性上升,當(dāng)含錫量大于5~6%時(shí),由于出現(xiàn)了Cu31sb8為基的固溶體,抗拉強(qiáng)度下降,所以秤的錫青銅含錫量大多在3~14%之間,當(dāng)含錫量小于5%,適用于冷變形加工,當(dāng)含錫量為5~7%時(shí)的適用于熱變形加工。當(dāng)含錫量大于10%時(shí),適用于鑄造。由于a與