铜及其合金
第八章 铜及铜合金
30-40%Zn 力学性能 好。
图 8-2 黄铜的力学性能与含锌量的关系 1，2—抗拉强度，3，4—伸长率， 1，3—压延后退火状态， 2，4—砂型铸造后退火状态
2）常用黄铜
低Zn黄铜H96、H90、H80，有优良的 冷、热变形加工性能，耐蚀性极好，金黄 色，适于制造各种奖牌和美术工艺品。
图 8-3 锡含量对铸态锡青铜 力学性能的影响
（2）多元锡青铜。Sn资源缺乏，以Zn、 Pb代替Sn；加P提高耐磨性能。
（3）锡青铜的用途。耐蚀、耐磨性好，多 用于制造蜗轮、齿轮。
2. 铝青铜
（1）Cu-Al合金相图 见图8-4。通常铝青铜含铝量小于11%Al。
α相：Cu基固溶体，较 高的塑性。
热影响区粗大晶粒，降低焊缝强度；为了防止焊
缝出现气孔，焊接材料中加入Mn、Si等脱氧元素，
固溶强化提高了焊缝的强度，但降低了塑性。
加入了Mn、Si等脱氧元素，焊缝处的电阻增
大，降低了焊缝的导电性。
8.4 铜合金的锻造性能
铜合金有良好的塑性、较小的变形抗 力，有较好的锻造性能。但不同铜合金的 锻造性能有较大差异。
β相：以化合物为基的 固溶体，体心立方晶 格，有较高的强度和 塑性。
γ2相：以化合物为基的 固溶体，复杂立方晶 格，硬、脆相。
共析转变：565℃发生 共 析 转 变 ， β→ （ α+ γ2 ）。
图 8-4 Cu-Al系二元状态图
（2）缓冷脆性
铸造铝青铜含铝量9-11%左右，快冷时，共 析转变不发生，最终组织为α+ β ，合金有 良好的塑性和强度；缓慢冷却时，发生共 析转变β→（α+ γ2 ），最终组织为α+ （α+ γ2 ）， γ2是粗大的硬脆相，使铸件变脆， 这种现象称为缓冷脆性。出现缓冷脆性后， 重新加热到共析温度以上，快速冷却可消 除缓冷脆性。
第八章 铜及铜合金
第八章 铜及铜合金
第8章 铜及铜合金
铜和铜合金有优良的导电导热性能，耐磨 抗蚀性能，较高的强度塑性，是电力、化 工、造船和机械制造业不可缺少的金属材 料。
分类：根据成分不同，铜合金分为纯铜、 黄铜、青铜、白铜四种。纯铜：紫铜；黄 铜：主加合金元素为锌的铜合金；白铜： 主加合金元素为镍的铜合金；青铜：主加 合金元素不是锌或镍的铜合金。
扩散气孔：
见图8-8，H的溶解度，液态高，固态低，凝
固时突降，析出气泡；铜的导热快，凝固快，形
成的气泡来不及浮出，成为气孔。
图 8-8 氢在铜中的溶解度和温度的关系
反应气孔：
铜氧化生成Cu2O，Cu2O与铜液中H反应：
Cu2O+2H=2Cu+H2O↑ ， 水 蒸 气 不 溶 于 铜 液 ， 成
为气泡；铜导热速度快，凝固快，气泡来不及逸
出形成气孔。
4. 焊接接头的力学性能和导电性能
焊接接头的抗拉强度与母材相近，但塑性低。
热影响区粗大晶粒，降低焊缝强度；为了防止焊
缝出现气孔，焊接材料中加入Mn、Si等脱氧元素，
固溶强化提高了焊缝的强度，但降低了塑性。
加入了Mn、Si等脱氧元素，焊缝处的电阻增
（1）普通黄铜： 见 图 8-13 ， 在 300～700℃出现低 塑 性 区 ， 在 200℃ 以 下 700℃ 以 上 均 有较高塑性，也有 中温脆性的问题。 图8-12，温度超过 850℃ ， 由 于 晶 粒 粗化，塑性开始迅 速下降。
图 8-13 普通黄铜的塑性图
（2）特殊黄铜：
塑性比普通黄铜低，
（1）锻造温度范围。见表8-10。铜合金的 锻造温度范围通常小于150℃，比碳钢窄。
铜及铜合金
（2）氧化矿，如赤铜矿(Cu2O)、孔雀石[CuCO3Cu(OH)2]、蓝铜矿[2CuCO3Cu(OH)2]、硅孔雀石(CuSiO32H2O)等。 （3）自然铜。铜矿石中铜的含量1％左右（0.5％～3％）便有开采价值，因为采用浮选法可以把矿石中一部分脉石等杂质除去，而得到含铜量较高（8％～35％）的精矿砂。
加工黄铜和铸造黄铜
4.4 铜合金的应用
铜管
单相黄铜塑性好：H80、H70、H 68 。适于制造冷变形零件，如弹壳、冷凝器管等。两相黄铜热塑性好, 强度高：H59、H62。适于制造受力件，如垫圈、弹簧、导管、散热器等。
4.4 铜合金的应用
HPb63-3、 HAl60-1-1、 HSn62-1、 HFe59-1-1i4等。主要用于船舶及化工零件，如冷凝管、齿轮、螺旋桨、轴承、衬套及阀体等。
☆ Al黄铜 ：HAl 77-2 HAl60-1-1
耐蚀性好，强度和硬度高——船舶零件，机械及电机零件。
☆ Si 黄铜 HSi80-3
耐蚀性好，机械性能好，切削性好，耐磨性好
——船舶零件，机械及化工零件
其它还有锰黄铜，铁黄铜，镍黄铜。主要用于船舶零件
消除加工黄铜的加工硬化现象。
铜及铜合金
1 概述2 纯铜3 铜合金4 铜合金的应用
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4.1 概述
铜是人类最早使用的金属。早在史前时代,人们就开始采掘露天铜矿,并用获取的铜制造武器、工具和其他器皿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。 铜存在于地壳和海洋中。铜在地壳中的含量约为0.01％，在个别铜矿床中，铜的含量可以达到3－5％。 自然界中的铜，多数以化合物即铜矿物存在。铜矿物与其他矿物聚合成铜矿石，开采出来的铜矿石，经过选矿而成为含铜品位较高的铜精矿。 铜矿石分为三类：
工程材料铜及铜合金
BFe30-1-1）
小结
纯铜（T）的性能特点、牌号及用途 铜合金分类 黄铜（H）的分类：普通黄铜、特殊黄铜，其 成分、性能特点、牌号及用途 青铜（Q）的分类：锡青铜、铝青铜、铍青铜， 其成分、性能特点、牌号及用途 白铜（B）成分、性能特点、牌号及用途 铜合金的选用及在舰船上的应用
作业：P219 8、13
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3、常用牌号有 QSn4-3、QSn6.50.4、ZCuSn10Pb1等。
船用青铜软 管快速接头 阀(锡青铜阀 体、阀盖)
锡青铜管
4、主要用于耐蚀承载件, 如弹簧、轴承、齿轮 轴、蜗轮、垫圈等。
（二）铝青铜
1、Cu-Al相图
2、成分－组织－性能
<5% Al → σb太低不用 5~7%Al →α→ δ好 7~12%Al →[α+γ]
工程材料铜及铜合金
一、铜及铜合金性能特点
（一）纯铜
1、物理性能: 纯铜呈紫红色，又称紫铜,具有面心立方晶格,无 同素异构转变，无磁性。纯铜具有优良的导电性和导热性，
2、机械性能：强度偏低(230~250MPa),塑性高,易于加工成型 3、化学性能: 在大气、淡水和冷凝水中有良好的耐蚀性。 4、牌号：工业纯铜(99.95~99.5%)---T1 → T4
无氧铜---TU1、TU2 5、应用：导体及导电元器件 6、提高强度方法：冷加工硬化
合金化---Zn、Sn、Ni等
（二）、铜合金
铜合金常加元素为Zn、Sn、Al、Mn、Ni、 Fe、Be、Ti、Zr、Cr等，既提高了强度，又 保持了纯铜特性。
铜及铜合金
2 铜合金
1）铜合金分类
（1）按化学成分分类 按化学成分的不同，铜合金可分为黄铜、青铜及白铜（铜镍合金）三大类。机器制造 业中，应用较广的是黄铜和青铜。 黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。其中，不含其他合金元素的黄铜称为普通黄铜 （或简单黄铜），含有其他合金元素的黄铜称为特殊黄铜（或复杂黄铜）。 青铜是以除锌和镍以外的其他元素作为主要合金元素的铜合金。按其所含主要合金元 素种类的不同，青铜可分为锡青铜、铝青铜、铍青铜、铅青铜、硅青铜等。
图8-9 锌对铜力学性能的影响（退火）
普通黄铜的耐蚀性良好，并与纯铜相近。但当 Zn 7%（尤其是大于 20%）并经冷压力加工后的黄铜，在潮湿的大气中，特别是在含氨的气氛 中，易产生应力腐蚀破裂现象（自裂）。防止应力破裂的方法是在250～ 300℃进行去应力退火。
2）特殊黄铜
在普通黄铜基础上，再加入其他合金元素所组成的多元合金称为特殊黄铜，常加入的元素有 锡、铅、铝、硅、锰、铁等。特殊黄铜也可依据加入的第二合金元素命名，如锡黄铜、铅黄铜、 铝黄铜等。
（2）铍青铜 铍青铜是以铍为主加元素的铜合金，铍含量为1.6%～2.5%，是时效强化 效果极大的铜合金。经淬火（780℃水冷后， Rm为500～550 MPa，硬度为 120 HBW，A为25%～35%）再经冷压成形、时效（300～350℃，2 h）之后， 铍青铜具有很高的强度、硬度与弹性极限（ Rm =1250～1400 MPa，硬度为 330～400 HBW）。可贵的是，铍青铜的导热性、导电性、耐寒性也非常好， 同时还有抗磁、受冲击时不产生火花等特殊性能。 铍青铜主要用来制作精密仪器、仪表中各种重要用途的弹性元件和耐蚀、 耐磨零件（如仪表中齿轮）和航海罗盘仪零件及防爆工具。一般铍青铜是以 压力加工后淬火为供应状态，工厂制成零件后，只需进行时效即可。但铍青 铜价格昂贵，工艺复杂，因此限制了它的应用。
《铜及铜合金》课件
2
交通工具
铜被广泛用于汽车、火车、船舶等交通工具中的制动系统、散热器、发动机等部件。
3
军事领域
铜被广泛应用于军事装备、导弹等，是军事装备的重要材料。
4
生活用品
铜常被用于制造钱币、首饰、厨具等生活用品。
铜合金
合金的定义、分类
铜合金指铜与其他金属或非金属元素共同组成的合金。常见的铜合金有高黄铜、铜锌合金、 青铜、铜铝合金、铜锡合金等。
铜合金的应用
不同种类的铜合金具有不同的性能和用途，广泛应用于电气、建筑、航空、汽车、机械等领 域。
常见的铜合金
高黄铜是一种重要的铜合金，常用于制造弹簧、连接器等；铜铝合金是一种轻质高强的铜合 金，广泛用于航空航天和汽车制造等领域。
铜及铜合金的环保应用
1
纳米铜的制备及应用
2
纳米铜是指粒径在1-100 nm之间的铜粉末，
具有高比表面积和活性Hale Waihona Puke 可用于催化、电子、涂饰等领域。
3
再生铜的制备及应用
再生铜是通过回收废旧铜制备的铜，具 有环保优势，广泛应用于电子、建筑、 交通等领域。
铜及铜合金回收处理技术
铜及铜合金回收处理技术包括冶金、生 物化学、化学和物理等多种方法，可用 于解决废弃铜的环境污染问题。
总结
铜及铜合金的重要性
铜及铜合金在经济、国防、生活等领域均扮演着重 要角色，是人类社会发展的重要物质基础。
铜及铜合金的发展前景
随着科学技术的不断发展和应用创新，铜及铜合金 在新材料、新能源、智能制造等领域有着广阔的应 用前景。
《铜及铜合金》PPT课件
在这个课程中，我们将一起探讨铜及其合金的基本性质、制备、应用以及环 保技术。
铜及铜合金
1.3 青铜
➢铍青铜
应用：
铍青铜在工业上主要用于制造重 要的弹性元件、耐磨件及其他重要零件， 如仪表齿轮、弹簧、航海罗盘、电焊机 电极以及防爆工具等。
纯铜及其合金对于制造不允许受 磁性干扰的磁学仪器，如罗盘，航空仪 表和炮兵瞄准环等具有重要价值。
1.2 黄铜
黄铜是以锌为主要合金元素 的铜合金，可分为：
普通黄铜 特殊黄铜 铸造黄铜
1.2 黄铜
普通黄铜
它是铜、锌两元合金，其中锌的含量对 黄铜的性能的影响 当Wzn＝32％时，黄铜的塑性最好 当Wzn＝45％时，黄铜的强度最高 兼顾两者，所以Wzn一般在30％~40％之 间
工 程 材 料 及 热 处 理
铜及铜合金
铜及铜合金是历史上应用最 早的金属，具有良好的耐蚀性和导 电、导热性能，铜合金还有较高的 力学性能，
目前工业上使用的铜及铜合金 主要有工业纯铜、黄铜、青铜和白铜 （铜镍合金）等。
1.1 工业纯铜
纯铜因其是用电解法获得 的，故也称电解铜。
工业纯铜的纯度为Wcu＝ 99.5％～99.95％，
1.2 黄铜
黄铜制品
1.3 青铜
青铜原指铜锡合金，但目前已将 铝、硅、铅、铍、锰等的铜基合金统称 为无锡青铜。
青铜包括锡青铜、铝青铜、铍青 铜等。
它也可分为压力加工青铜和铸造 青铜两类。
1.3 青铜
锡青铜
锡青铜中Wsn一般为3％～14％
铜及其合金的分类和性能
铜及其合金的分类和性能铜及其合金的分类和性能铜及铜合金具有优良的导电性能、导热性能、抗腐蚀性能和良好的成形性能，在电气、化工、机械、动力、交通等工业部门得到广泛的应用。
铜及铜合金可按其化学成分和颜色的不同分为紫铜、黄铜、青铜和白铜。
根据制造方法不同，铜及其合金可分为变形铜及其合金和铸造铜及其合金。
紫铜紫铜是工业钝铜，外观呈紫红色。
紫铜具有极好的导电性（仅次于银）、导热性和良好的塑性，具有良好的耐腐蚀性，还具有良好的低温性能。
紫铜广泛用于制造电缆、散热器、冷凝器以及热交换器等。
但由于紫铜的力学性能不高，故在机械、结构零件中使用的铜都是铜合金。
紫铜具有面心立方晶格，无同素异构转变，因此，具有优良的加工成形性。
紫铜的牌号用字母“T”加序号表示，无氧铜用“TU”加序号表示，用磷（P）脱氧的无氧铜“TUP”可用于制造重要的焊接结构。
紫铜的牌号、化学成分及用途详见表5—16.黄铜黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金，它的颜色随含锌量的增加由黄红色变成淡黄色。
铜、锌合金称为普通黄铜，在铜锌合金的基础上加入其他合金元素（如硅、铝、铅、锡、锰等）的黄铜称为特殊黄铜。
黄铜的导电性能比紫铜差，但强度、硬度和耐腐蚀性能均比紫铜高，又能承受热加工和冷加工，广泛用于制造各种结构零件，如散热器、冷凝器管道、船舶、汽车和拖拉机零件、齿轮、垫圈、弹簧、螺纹零件等。
黄铜的牌号用字母“H”加铜含量百分数表示，特殊黄铜用“H”加主添元素化学符号再加铜含量和添加元素含量表示，余量为锌，铸造用黄铜在“H”前加字母“z”表示。
黄铜根据性能和用途不同，可分为压力加工黄铜和铸造黄铜两类。
黄铜的牌号、化学成分详见表5—17.青铜青铜最早是指铜锡合金，颜色呈青灰色。
现在青铜是指铜锡合金、铜铝合金、铜硅合金、铜铍合金等的通称。
通常分别称为锡青铜、铝青铜、硅青铜、铍青铜等。
青铜具有很高的耐腐蚀性、良好的机械性能、铸造性能和耐磨性能，用于制造各种耐磨零件和与酸、碱、蒸汽等腐蚀介质接触的零件。
铜及其合金 ppt课件
性酸及各种盐类极易被腐蚀;
一定的机械性能（抗拉强度σb 200-240 MPa），冷加工状态下σb:450 MPa；
优良的加工成形性，铜有极高的塑性; 优良的可焊性; 铜的另一个特性是无磁性，常用来制造不受磁场干扰的磁
套，如HPb74-1, HPb59-1。
青铜
青铜是Cu和Sn、Al、Be、Si、Mn、Cr、Cd、Zr和 Co等元素组成的合金的统称。
青铜根据成分可分为锡青铜（Cu-Sn）和特殊青铜。 在特殊青铜中，根据主加元素又分别命名为铝青铜 （Cu-Al）、铍青铜（Cu-Be）等。
二元青铜： Cu-Sn， Cu-Al， Cu-Be，…； 多元青铜： Cu-Sn-M， Cu-Al-M， Cu-Be-M，…；
铜及其合金
➢ 紫铜 工业纯铜
➢ （Cu-Zn-M）
➢ 青铜 （除Zn, Ni外，Cu-M）
锡青铜 （Cu-Sn-M） 特殊青铜（Cu-Al，Cu-Be，……） ➢ （Cu-Ni）
铜及铜合金的主要性能：
1）高导电率和导热率; 2）具有良好塑性，易于成型; 3）高强度与良好耐磨性; 4）某些条件下有良好的耐蚀性;
3）四六黄铜 H62、H59 α+β黄铜 用于制造销钉、螺帽、导管及散热器零件。
二. 特殊黄铜
Cu-Zn-M: +Si, Al, Sn, Pb, Mn, Fe, Ni等不同程度 地影响Cu-Zn相图的相区。
锌当量系数 黄铜中加入M后并不形成新相，只是影响α，β相的相对 含量，其效果象增加了锌一样。可以用加入1%的其它 合金元素对组织的影响上相当于百分之几的Zn的换算 系数来预估加入的合金元素对多元黄铜组织的影响，这 种换算关系称为锌当量系数。
铜及铜合金性能数据[1]
![铜及铜合金性能数据[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/27ffbe4f77c66137ee06eff9aef8941ea76e4b1d.png)
铜及铜合金性能数据[1]铜及铜合金性能数据[1]铜及其合金是常见的金属材料，在工业中有广泛应用。
下面将对铜及其合金的性能数据进行详细介绍。
1. 密度：铜的密度为8.96 g/cm3，这使得铜具有较高的重量和稠密度。
2.导电性：铜是一种优良的导电材料，其电导率约为58MS/m，是最常用的导电金属之一3.导热性：铜具有较高的导热性能，其导热系数约为401W/(m·K)。
因此，铜常被用于制作散热器、电线等导热器件。
4.延展性：铜具有较好的延展性，可以轻易地被拉伸和形成细线、薄板、管材等形状。
5.抗腐蚀性：铜具有一定的抗腐蚀性，特别是在湿度较高的环境中，其表面会形成一层致密的铜氧化物保护膜，防止进一步的氧化和腐蚀。
1.黄铜：黄铜是铜和锌的合金，其黄色的外观使其广泛应用于装饰和制作工艺品。
黄铜具有良好的机械性能，硬度在60-80HB范围内，抗拉强度可达300-600MPa。
2.青铜：青铜是铜和锡的合金，具有较高的耐磨性和耐蚀性。
青铜常被用于制作零件和机械工具，其硬度可达120-180HB。
3.铝青铜：铝青铜是铜、铝和其他元素的合金，具有较高的强度和耐腐蚀性。
铝青铜常被用于制作海水中工作的船舶零件和化工设备。
4.硅青铜：硅青铜是铜和硅的合金，具有较高的强度和硬度，同时保持铜的导电性能。
硅青铜常被用于制作电器插头、插座等电气连接器。
除了以上介绍的铜合金外，还有很多其他类型的铜合金，如铝铜合金、锡铜合金等。
每种铜合金的性能会因合金成分的不同而有所差异。
综上所述，铜及其合金具有较好的导电性能、导热性能和机械性能，同时具有一定的抗腐蚀性能。
这些性能使得铜及其合金在电子、电气、建筑和制造业等领域得到广泛应用。
铜及铜合金的分类讲解
(%)IACS 按 估算，导电率g＞25～30%IACS 的 导 电 、 导
、 低 合 金 化 铜 带 合 金 ， 其 导 系 数 还 可 用 下 式 估 算 ： 式
λ —试验测知的合金导电系数，米/欧姆·毫米 2 X－含铜量，%(重) 2.3.2.2 杂
铜的软化温度和晶粒大小，影
。而杂质及微量元素对铜的软化温度和晶粒大小影响又
固体的过饱和程度
，冷加工后的退火时间等，则铜的软化温度低。 8 在含氧的导电用铜中，锑、
0.05%以下时，与铜中正常含量的氧无明显作用；硒、锑也与砷相似，因此，
在无氧铜中，杂质所提高的软化温度，通常比在含氧铜
杂质在简单黄铜中的允许含量见表 1-2-5，不同牌号的简单
YB-71。 3.4 简单哈的成分、性能和用
简单黄铜的成分、特性及用途见表1-2-6； 18 简单黄铜的物理、机械性能及
1-2-7； 4. 青铜 在我国，除铜-锌系(黄铜)、铜镍系(白铜)合
青铜有高的强度、硬度、耐热性和良好的导电性，
19 制造电机中的弹簧片、接
加入微量锂可以减少锑对黄铜塑性的有
1145°C）的 Li3Sb 质点，比较均匀的分布在
，从而减轻了危害性。淬火液可以提高含锑黄铜的冷加工塑性。 磷： 很
-锌合金，在α 黄铜中超过 0.05%-0.06%磷，就出现脆性相 Cu3P，
砷：
<0.1%，过量则产生脆性化合物Cu3As，分布在 17
0.02%-0.05%砷，可防止黄铜脱锌，提高
）。 3.1.2 简单黄铜的性能 黄铜的性能与锌含量及工艺因素有关，锌含量
1-2-6 3.1.2.1常温机械性能 常温下
在α 相区：随Zn%↑、ζ b↑、 δ ↑当Zn=30～32%、δ %达到最大值max（H70、
铜及铜合金
属网等。
黄铜
②特殊黄铜
在普通黄铜中加入其他合金元素所组成的铜合金，称
为特殊黄铜，又称多元黄铜。
常加入的元素有锡、硅、铅、铝等，分别称为锡黄
铜、硅黄铜、铅黄铜等。加入合金元素是为了改善黄铜的
使用性能或工艺性能。
特殊黄铜的牌号用H加主加元素的化学符号和数字表
示，其数字分别表示铜和加入元素的百分数。
如HPb59-1表示铅黄铜，平均铜含量为59%，铅含 量为1%，其余为锌。
4、H80，颜色呈美丽的金黄色，又称 金黄铜 ； H70，又称三七黄铜，有 弹壳黄铜 之称。
5、HPb59-1表示 为 40% 。
铅 黄铜，其含锌量
2）白铜 白铜是指铜和镍组成的铜合金，因色白而得名。它的
表面很光滑，不易锈蚀，主要用于制造精密仪器仪表中 的耐蚀零件及电阻器、热电偶等。
白铜带
常用的特殊黄铜
铅黄铜 如HPb59-1
主要用于制造大型轴套、 垫圈等。
锰黄铜 如HMn58-2
主要用于制造在腐蚀条 件下工作的零件，如气 网、滑阀等。
常用的特殊黄铜
铝黄铜 如 HAl59-3 加入铝提高对腐蚀介质特别
是高速海水的耐蚀性，进一 步提高合金的强度和硬度。
锡黄铜 如HSn70-1
普通黄铜中常用的牌号有：
H80：颜色呈美丽的金黄色，又称金黄铜，可作装饰
品；
H70 ：又称三七黄铜，它具有较好的塑性和冷成型性，
用于制造弹壳、散热器等，故有弹壳黄铜之称。
H62 ：又称四六黄铜，是普通黄铜中强度最高的一种，
同时又具有好的热塑性、切削加工性、焊接性和耐蚀性，
价格较便宜，故工业上应用较多，如制造弹簧、垫圈、金
①锡青铜
普通青铜即锡青铜是人类历史上应用最早的一种合金， 我国古代留下来的一些古镜、钟鼎之类便是由这些合金制 成。
铜及其合金
如何改善黄铜的性能
• 为了改善黄铜的某种性能，在一元黄铜的 基础上加ห้องสมุดไป่ตู้其它合金元素的黄铜称为特殊 黄铜。
如何改善黄铜的性能
• 1、黄铜中锌的含量越高，其强度也较高， 塑性稍低。 • 2、在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和 抗腐蚀性，稍降低塑性。 • 3、锡能改善黄铜的切削加工性能。 • 4、铅的主要目的是改善切削加工性和提高 耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。 • 5、锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性 和抗蚀性。
用途：制备不受磁场干扰的磁学仪器，
如罗盘、航空仪器。 Fe是纯铜中危害最大的杂质，应严格控制在 0.01%以下。
2、铜合金
• （1）黄铜：铜与锌的合金 • （2）青铜：最早指的是Cu-Sn合金
• （3）白铜：以镍为主要添加元素的铜基
合金
黄铜
概述：
• 黄铜：铜与锌的合金。 • 黄铜可分为铸造和压力加工两类产品。 • 最简单的黄铜是铜-锌二元合金，称为简单 黄铜或普通黄铜。
1、纯铜
• 耐蚀性：铜的标准电极电位为+0.345V,
比氢高，在水溶液中不能置换氢，因此， 铜在很多介质中的化学稳定性好。 • 铜在大气中耐蚀性良好，暴露在空气中的 铜能在表面生成难溶于水，并与基地紧密 结合的碱性硫酸铜薄膜，对铜有保护作用。 防止铜继续被氧化。
1、纯铜
磁性：
为逆磁性物质，磁化率为-0.085x10-6，
青铜
• 概述
• 青铜：最早指的是Cu-Sn合金 • 青铜是人类历史上应用最早的一种合金。
如何改善青铜性能
• 1、加锡可以提高青铜的机械性能、耐腐蚀 性、减摩性和铸造性能。 • 2、铝青铜有比锡青铜高的机械性能和耐磨 性、耐腐蚀、耐寒、耐热、无铁磁性，有 良好的流动性。
铜及铜合金钎焊
为进一步降低铜磷合金的熔化温度和改 进其韧性，还可加入银。
硬钎料
——铜磷钎料
锡可以提高Cu-6P合金的强度，但当含ω （Sn）量超过1%后，抗拉强度的变化是 很小的；锡也可以改善Cu-6P合金的塑性， 加1%ω(Sn)的合金延伸率最好，加锡量 继续增加，延伸率又趋下降。
用途
钎焊铜和铜合金， 钢
钎焊铜和铜合金， 钢
浸沾钎焊覆盖剂
钎焊铜和铜合金， 钢
钎焊硅青铜，铝青 铜，不锈钢
钎焊锰青铜，不绣 钢
镉基钎料钎焊铜和 铜合金
软钎剂
弱腐蚀性钎剂
软钎剂
无腐蚀性钎剂
无腐蚀性钎剂主要成分是松香。 常用的有三种松香钎剂：
未活化松香 弱活化松香 活性松香
表面准备
溶剂除油或碱液都适用于铜和铜合金。 机械方法、金属丝刷和喷砂等可以用来 去除氧化物。
铜及铜合金
铜及其合金具有优良的导电、导热性能、 耐腐蚀性能和良好的加工成形性能，因 而获得广泛的应用。
铜及其合金通常可分为四大类： 紫铜、黄铜、青铜和白铜。
铜及铜合金的材料特性
——紫铜
紫铜是含铜量不低于99.5%的纯铜。根据 含氧量不同可分为纯铜和无氧铜。
紫铜表面可能形成Cu2O和CuO两种氧化物。 室温下铜表面为Cu2O所覆盖；高温下的氧
为了进一步降低其熔化温度和提高 其活性，可加入KBF4。KBF4的熔点为 540℃，熔化分解为： KBF4→KF+BF3
硬钎剂
部分硬钎剂成分及用途
软钎剂 腐蚀性钎剂
编号 成分
1
ZnCl21130g, NH4Cl110g, H2O4L
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铜及其合金
以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。
纯铜呈紫红色，又称紫铜。
纯铜密度为8.96，熔点为1083℃，具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性。
主要用于制作发电机、母线、电缆、开关装置、变压器等电工器材和热交换器、管道、太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。
常用的铜合金分为黄铜、青铜、白铜3大类。
1.黄铜：以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。
铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。
三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。
含锌低于36%的黄铜合金具有良好的冷加工性能；最常用的是含锌40%的六四黄铜。
为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝、镍、锰、锡、硅、铅等。
铝能提高黄铜的强度、硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。
锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。
铅能改善黄铜的切削性能，这种易切削黄铜常用作钟表零件。
黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。
船舶常用的消防栓防爆月牙扳手，就是黄铜加铝铸造而成。
2.白铜：以镍为主要添加元素的铜合金。
铜镍二元合金称普通白铜；加有锰、铁、锌、铝等元素的白铜合金称复杂白铜。
工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。
结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好，色泽美观。
这种白铜广泛用于制造精密机械、化工机械和船舶构件。
电工白铜一般有良好的热电性能。
锰铜、康铜、考铜是含锰量不同的锰白铜，是制造精密电工仪器、变阻器、精密电阻、应变片、热电偶等用的材料。
3.青铜：原指铜锡合金，后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜，并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。
锡青铜的铸造性能、减摩性能好和机械性能好，适合于制造轴承、蜗轮、齿轮等。
铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。
铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用于铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等。
磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件。
铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。
铍铜是机械性能、物理性能、化学性能及抗蚀性能良好。
粉末冶金制作针对钨钢，高碳钢、耐高温超硬合金制作的模具需电蚀时，因普通电极损耗大，速度慢，钨铜是比较理想材料，抗弯强度≥667Mpa。
不同种类的铜合金的硬度可以查《机械手册》第一卷3-220至3-226。
HB代表布式硬度，HBS硬度是HB硬度的一种型式。
用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。
布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。
以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2(MPa)。
硬度是材料对压印、刮痕等外力的抵抗能力。
根据试验方法不同有邵氏(Shore)硬度、布氏(Brinell)硬度、洛氏(Rockwell)硬度、莫氏(Mohs)硬度、巴氏(Barcol)硬度、维氏(Vichers)硬度等。
硬度的数值与硬度计类型有关，在常用的硬度计中，邵氏硬度计结构简单，适于生产检验。
邵氏硬度计可分为A型、C型、D型，A型用于测量软质橡胶，C和D型用于测量半硬和硬质橡胶。
最常用的黄铜型号是H62，H68，含铜量60.0%——63.0%，硬度是HB60——HB70。
普通黄铜，有良好的力学性能，热态下塑性好，冷态下塑性也可以，切削性好，易钎焊和焊接，耐蚀，但易产生腐蚀破裂。
此外价格便宜，是应用广泛的一个普通黄铜品种。
H62（即四六黄铜）。
在室温下β相较α相硬得多，因而可用于承受较大载荷的零件。
α+β两相黄铜可在600℃以上进行热加工。
α+β两相黄铜显微组织：α为亮白色的固溶体，β是CuZn为基的有序固溶体。
用途
可做各种深拉深和弯折制造的受力零件，如销钉、铆钉、垫圈、螺母、导管、、气压表弹簧、筛网、散热器零件等。
机械性能：抗拉强度（Rm N/mm2）：385.0 延伸率（A%）：15.0
物理性能
化学成分
Cu:60.5-63.5 Ni:0.5 Fe:0.15 Pb:0.08 Zn:余量杂质：0.5
力学性能
抗拉强度：（σb/MPa)410-630 伸长率：（δ10/%）≥10维氏硬度：（HV)105-175 （厚度≥0.3）注：厚度0.3-10
价格：废品价大约32000——36000元/吨
最常用的青铜型号是QSn4—3，QAl9—4，锡青铜的硬度是HB60——HB90。
铝青铜的硬度是HB160——HB170。
锡青铜含锡量一般在3～14％之间,主要用于制作弹性元件和耐磨零件。
变形锡青铜的含锡量不超过 8％，有时还添加磷、铅、锌等元素。
磷是良好的脱氧剂，还能改善流动性和耐磨性。
锡青铜中加铅可改善可切削性和耐磨性，加锌可改善铸造性能。
这种合金具有较高的力学性能、减磨性能和耐蚀性，易切削加工，钎焊和焊接性能好，收缩系数小，无磁性。
可用线材火焰喷涂和电弧喷涂制备青铜衬套、轴套、抗磁元件等涂层。
尺寸规格有Ф1.6mm、Ф2.3mm 锡青铜的用途：锡青铜是铸造收缩率最小的有色金属合金，用来生产形状复杂、轮廓清晰、气密性要求不高的铸件，锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中十分耐蚀，广泛用于蒸汽锅炉和海船零件。
含磷锡青铜具有良好的力学性能，可用作高精密工作母机的耐磨零件和弹性零件。
含铅锡青铜常用作耐磨零件和滑动轴承。
含锌锡青铜可作高气密性铸件。
它耐蚀、耐磨，有较好的力学性能和工艺性能，并能很好地焊接和钎焊，冲击时不产生火花。
分为加工锡青铜和铸造锡青铜。
用于压力加工的锡青铜含锡量低于6％～7％，铸造锡青铜的含锡量为10％～14％。
常用牌号有QSn4-3，QSn4.4-2.5，QSn7-O.2，ZQSn10，ZQSn5-2-5，ZQSN6-6-3等。
锡青铜是铸造收缩率最小的有色金属合金，可用来生产形状复杂、轮廓清晰、气密性要求不高的铸件。
锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中十分耐蚀，广泛用于蒸汽锅炉和海船零件。
含磷锡青铜具有良好的力学性能，可用作高精密工作母机的耐磨零件和弹性零件。
含铅锡青铜常用作耐磨零件和滑动轴承。
含锌锡青铜可作高气密性铸件。
价格：废品价大约40000——42000元/吨。
优质价 58000元/吨。
为含有铁、锰元素的铝青铜，有高的强度和耐磨性，经淬火、回火后可提高硬度，有较好的高温耐蚀性和抗氧化性，在大气、淡水和海水中抗蚀性很好，可切削性尚可，可焊接，不用纤焊，热态下压力加工性良好。
力学性能：
抗拉强度（σb/MPa)≥630伸长率（δ10/%）≥6伸长率（δ5/%）≥8
热处理工艺：
热加工温度775～825℃；退火温度650～750℃；淬火温度900℃水冷；回火温度300～350℃。
价格：优质价 80000元/吨。