理论教育 铜及铜合金的用途与特性

铜及铜合金的用途与特性

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:虽然铜元素在地壳中的储量较少,但铜及铜合金却是人类使用最早的金属之一。白铜是指以铜为基体金属,以镍为主加元素的铜合金。例如,以锡为合金元素的青铜称为锡青铜,以铝为主要合金元素的青铜称铝青铜。例如,ZCuZn30表示wZn=30%的铸造铜合金。

铜及铜合金的用途与特性

虽然铜元素在地壳中的储量较少,但铜及铜合金却是人类使用最早的金属之一。目前,在国民经济生产中使用的铜及其合金主要有加工铜(纯铜)、黄铜、青铜及白铜。

1.加工铜(纯铜)的性能及用途

加工铜呈玫瑰红色,故俗称为紫铜,也称为电解铜。加工铜的熔点是1 083℃,密度是8.91g/cm3,属于重金属。加工铜具有良好的导电性和导热性,而且无磁性。加工铜在含有CO2的湿空气中,其表面容易生成碱性碳酸盐类的绿色薄膜[CuCO3·Cu(OH)2],俗称铜绿。加工铜在大气、淡水等介质中均有良好的耐腐蚀性,在非氧化性酸溶液中也能耐腐蚀,但在氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4等)溶液以及各种盐类溶液(包括海水)中则容易受到腐蚀。加工铜的强度(Rm=200~250MPa)不高,硬度(40~50HBW)较低,塑性(A11.3=45%~50%)与低温韧性较好,容易进行压力加工。加工铜经冷塑性变形后可提高其强度,但塑性有所下降。

加工铜的牌号用汉语拼音字母“T”加顺序号表示,共有T1、T2、T3三种,顺序号数字越大,其纯度越低。由于加工铜的强度低,因此,不宜作为结构材料使用。加工铜主要用于制造电线、电缆、电子器件、导热器件、雷管、耐腐蚀器件以及作为冶炼铜合金的原料等。

2.铜合金的性能及用途

在纯铜中加入其他合金元素形成的合金,称为铜合金。铜合金按其化学成分进行分类,可分为黄铜、白铜和青铜3类。

(1)黄铜。黄铜是指以铜为基体金属,以锌为主加元素的铜合金。黄铜包括普通黄铜和特殊黄铜。普通黄铜是由铜和锌组成的铜合金;特殊黄铜是在普通黄铜中再加入其他合金元素所形成的铜合金,如铅黄铜(如HPb59-1)、锰黄铜(如HMn58-2)、铝黄铜(如HAl77-2)、镍黄铜(如HNi65-5)、铁黄铜(如HFe59-1-1)、硅黄铜(如HSi80-3)等。根据生产方法的不同,黄铜又可分为加工黄铜与铸造黄铜两类。(www.daowen.com)

普通黄铜色泽美观,具有良好的耐腐蚀性和加工性能。常用普通黄铜有H96、H90、H85、H80、H70、H68、H65、H63、H62、H59等,主要用于制作导电零件、双金属片、艺术品、证章、散热器波纹管、弹壳、各种构件、支架、排水管、管接头、油管、轴套、销钉、螺母垫片、弹簧、电镀件等。普通黄铜的牌号是用“黄”字汉语拼音首字母“H”加数字表示,其中数字表示平均铜的质量分数,如H90表示wCu=90%,wZn=10%的普通黄铜。

(2)白铜。白铜是指以铜为基体金属,以镍为主加元素的铜合金。白铜包括普通白铜和特殊白铜。普通白铜是由铜和镍组成的铜合金;特殊白铜是在普通白铜中再加入其他合金元素所形成的铜合金,如锌白铜、锰白铜、铝白铜等。根据生产方法的不同,白铜又可分为加工白铜与铸造白铜两类。

(3)青铜。青铜是指以除锌和镍以外的合金元素为主添加元素的铜合金(或指除黄铜和白铜以外的铜合金)。例如,以锡为合金元素的青铜称为锡青铜,以铝为主要合金元素的青铜称铝青铜。其他青铜主要有铍青铜、硅青铜、锰青铜等。根据生产方法的不同,青铜可分为加工青铜与铸造青铜两类。

3.铸造铜合金

铸造铜合金是指用来生产铜合金铸件的合金。铸造铜合金的牌号表示方法是用“ZCu+主加元素符号+主加元素质量百分数+其他加入元素符号和质量百分数”组成。例如,ZCuZn30表示wZn=30%的铸造铜合金。常用的铸造铜合金有ZCuZn38、ZCuZn16Si4、ZCutZn40Pb2、ZCuZn25A16Fe3Mn3、ZCuSn10Zn2、ZCuAl9Mn2、ZCuPb30等。铸造锡青铜适合于铸造对外形及尺寸要求较高的铸件以及形状复杂、壁厚较大的零件。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈