铜及铜合金的分类讲解
铜合金的分类
铜合金的分类
一、铜合金分类:按颜色分
1、黄铜:系指铜与锌为基础的合金,又可细分为简单黄铜和复杂黄铜,复杂黄铜中又以第三组元冠名为镍黄铜、硅黄铜等;
2、青铜:系指除铜镍、铜锌合金以外的铜基合金,主要品种有锡青铜、铝青铜、特殊青铜(又称高铜合金);
3、白铜:系指铜镍系合金;
4、紫铜:系指纯铜,主要品种有无氧铜、紫铜、磷脱氧铜、银铜。
二、铜合金分类:按合金系划分
1、非合金铜:非合金铜包括高纯铜、韧铜、脱氧铜、无氧铜等,习惯上,人们将非合金铜称为紫铜或纯铜,也叫红铜。
2、其他铜合金则属于合金铜。我国和俄罗斯把合金铜分为黄铜、青铜和白铜,然后在大类中划分小的合金系。
三、铜合金分类:按功能划分
1、导电导热用铜合金(主要有非合金化铜和微合金化铜。
2、结构用铜合金:几乎包括所有铜合金。
3、耐蚀铜合金:主要有锡黄铜、铝黄铜、各种不白铜、铝青铜、钛青铜等。
4、耐磨铜合金:主要有含铅、锡、铝、锰等元素复杂黄铜、铝青铜等。
5、易切削铜合金:铜-铅、铜-碲、铜-锑等合金。
6、弹性铜合金:主要有锑青铜、铝青铜、铍青铜、钛青铜等。
7、阻尼铜合金:高锰铜合金等。
8、艺术铜合金:纯铜、黄铜、锡青铜、铝青铜、白铜等。
四、铜合金分类:按材料形成方法划分为
1、铸造铜合金:铸造,又可以用于变形加工。
2、变形铜合金:变形铜合金可以用于铸造。
3、铸造铜合金和变形铜合金又可以细分为铸造用紫铜、黄铜、青铜和白铜。
铜及铜合金
优良的物理、化学性能。导电、导热性能好、耐腐蚀等,是抗磁材料。
加工性能好。容易冷热成形,铸造铜合金铸造性能好。
具有某些特殊力学性能。比如优良的减摩性和耐摩性高的弹性极限和疲劳强度。
色泽美观。
3 铜合金——铜合金分类及强化方法
铜合金:黄铜、白铜,青铜。黄铜:以Zn为主要合金元素。良好的加工性能,良的铸造性能,耐腐蚀性能也好。白铜:以Sn为主要合金元素。用于铸造形状复杂的零件。抗腐蚀性比黄铜还好。以B表示。 如:BlO为10%Ni、余为铜;B30为30%Ni、余Cu的铜镍合金。青铜:除黄铜、白铜之外的铜合金。以Ni为主要合金元素。具有较好的强度和塑性,能进行冷加工变形,抗腐蚀性能也好。
1 概述
1 概述
工业纯铜
纯铜为紫色,又称紫铜。工业纯铜分为4种:T1、T2、T3、T4。编号越大,纯度越低。工业纯铜除配制铜合金和其他合金外,主要用于电器工业,制造电线、电缆、电刷、铜管、散热器、冷凝器、通信器材以及抗磁、防磁仪器等。
纯铜的强度低,不宜用作结构材料
铜及铜合金的特点
二、黄铜以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。黄铜按化学成分可分为普通黄铜和特殊黄铜。按工艺可分为压力加工黄铜和铸造黄铜。
3 铜合金——黄铜
一 黄铜普通黄铜 ①Zn的质量分数的影响Zn<32%时,强度和塑性都随Zn的增加而提高;Zn=30%~32%时塑性最高;Zn>32%时,塑性下降;Zn=40%~45%时,强度最高;Zn>45%时,塑性和强度均急剧下降。
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。
铜及铜合金类按其化学成分和颜色的不同可分为紫铜、黄铜、青铜和白铜。按其制造方法不同可把铜及其合金分为变形铜及其合金;铸造铜及其合金。
(一)紫铜
紫铜系工业钝铜,紫铜外观呈紫红色。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,紫铜广泛用来制造电缆、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,紫铜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。
(二)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它合金元素(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,广泛用来制造各种结构零件,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。
铜及铜合金分类及产品牌号表示方法
一、纯铜
纯铜是玫瑰红色金属,表面形成氧化铜膜后呈紫色,故工业
纯铜常称紫铜或电解铜.密度为8-9g/cm3,熔点1083°C.纯铜导电性很好,大量用于制造电线、电缆、电刷等;导热性好,常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表,如罗盘、航空仪表等;塑性极好,易于热压和冷压力加工,可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材.纯铜产品有冶炼品及加工品两种.分别见表6和表7.表6冶炼铜的牌号、成分及用途
表7加工铜的组别、牌号及成分
二、铜合金
1黄铜黄铜是铜与锌的合金.最简单的黄铜是铜——锌二元合金,称为简单黄铜或普通黄铜.改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜.黄铜中锌的含量越高,其强度也较高,塑性稍低.工业中采用的黄铜含锌量不超过45%,含锌量再高将会产生脆性,使合金性能变坏.为了改善黄铜的某种性能,在一元黄铜的基础上加入其它合金元素的黄铜称为特殊黄铜.常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等.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.含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能.在黄铜中加1%的锡能显着改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力,因此称为“海军黄铜”.锡还能改善黄铜的切削加工性能.黄铜加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.锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性;在锰黄铜中加铝,还可以改善它的性能,得到表面光洁的铸件.黄铜可分为铸造和压力加工
两类产品.常用加工黄铜的化学成分,见表8.表8常用加工黄铜的化学成分
青铜青铜是历史上应用最早的一种合金,原指铜锡合金,因颜色呈青灰色,故称青铜.为了改善合金的工艺性能和机械
铜及铜合金的基础知识
一、铜及铜合金按加工方式分类
1、冶炼铜:通过电解精炼方法或电解沉积法生产得的阴极铜(铜锭、铜棒、线材)
2、铸造铜:(1)铸造黄铜锭、青铜锭(2)铸造铜合金(青铜、黄铜)(3)压铸铜合金
二、加工铜及铜合金
(一)紫铜
①纯铜:铜的含量在99.9%以上,代号:T1 99.95% T2 99.9% T3 99.7%
②无氧铜:铜中不含氧元素,代号:TU0 99.99%、 TU1 99.97%、 TU2 99.95%
③磷脱氧铜:只含铜和磷两种元素,代号:TP1 99.9% TP299.9%
④银铜:代号:TAg0.1 Cu99.5%
(二)黄铜:黄铜是以锌为主要加入元素的铜合金。黄铜分普通黄铜(简单黄铜)和特殊黄铜(复杂黄铜)两种。
1、普通黄铜:铜和锌二元合金。用字母H表示,如H62,表示含铜量约为62%,含锌量约为38%。
型号有:H96 H90 H85 H70 H68 H65 H63 H62 H59
2、特殊黄铜:在铜锌合金中加入其他元素(如锡、镍、锰、铅、硅、铝、铁等)的合金,表示方法是在H后面加除锌外的主要加入元素的符号及含量。如:HNi65-5表示铜含量约为:65%,镍含量约为5%,其余量为锌含量。型号有:
①镍黄铜:HNi65-5 HNi56-5
②铁黄铜:HFe59-1-1(铝) HFe58-1-1(Pb)
③铅黄铜:HPb89-2 HPb66-0.5 HPb63-3 HPb63-0.1 HPb62-3 HPb62-2
HPb61-1 HPb60-2 HPb59-3 HPb59-1
④铝黄铜:HAl77-2 HAl67-2.5 HAl66-6(Al)-3(Fe)-2(Mn)
铜及铜合金ppt课件
铜及铜合金能够与某些其他金 属结合,形成具有特定性能的
合金。
力学性能
01
02
03
04
强度与硬度
铜及铜合金具有较高的强度和 硬度,能够承受一定的压力和
摩擦力。
塑性与延展性
铜及铜合金具有良好的塑性和 延展性,易于加工成各种形状
和尺寸的制品。
疲劳与断裂韧性
在循环载荷下,铜及铜合金可 能发生疲劳断裂,需关注其疲
铜合金是以纯铜为基础,加入一种或多种元素组成的合金, 如铝、锡、铅、锌等。这些元素的加入可以改善铜的机械性 能、物理性能和化学性能,使其更适合于特定的应用领域。
铜及铜合金的种类
黄铜
以锌为主要添加元素的铜合金,具有 良好的机械性能和耐腐蚀性,广泛用 于制造阀门、管道、散热器等。
青铜
白铜
以镍为主要添加元素的铜合金,具有 优良的耐腐蚀性和良好的导电、导热 性能,常用于制造精密仪器、仪表等 。
以锡为主要添加元素的铜合金,具有 较好的耐磨性和耐腐蚀性,常用于制 造轴承、齿轮等。
铜及铜合金的应用领域
建筑领域
铜及铜合金可以用于制造水管、 电线、暖气片等,具有良好的耐 腐蚀性和导电性,能够保证建筑
物的长期使用。
工业领域
由于铜及铜合金具有良好的导电、 导热性能和机械性能,可以用于制 造各种电机、电器、仪表等设备。
浅谈铜及铜合金的分类及应用
浅谈铜及铜合金的分类及应用
作者:张鹏
来源:《科学与财富》2017年第24期
摘要:铜及铜合金在机械、能源、交通以及工业设备中应用非常广泛,因此研究铜及铜合金的分类和应用很有必要,有利于更有效的应用铜及铜合金。
关键词:黄铜、青铜、白铜、应用
一、铜合金的分类
铜合金是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8.96g/cm3,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。
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%的黄铜合金由固溶体组成,具有良好的冷加工性能,如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳,俗称弹壳黄铜或七三黄铜。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,故称海军黄铜,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。
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。铍青铜和磷青铜的弹性极限高,导电性好,适于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。
铜及铜合金的焊接工艺
铜及铜合金的焊接工艺
一、常用铜及铜合金及其分类
铜及铜合金以它独特而优越的综合性能,如导电性、导热性、耐蚀性、延展性及一定的强度等特性,在各行业中获得了广泛的应用。铜及铜合金种类繁多,常用的铜及铜合金可从它的表面颜色看出其区别,如常用的纯铜(又称紫铜)、黄铜、青铜和白铜,实际上就是纯铜、铜锌、铜铝、铜锡、铜硅和铜镍的合金。
二、铜及铜合金的焊接特点
1、高热导率的影响
由于铜及铜合金的高热导率、线膨胀系数和收缩率,在焊接铜及铜合金时,采用的焊接参数与焊接同厚度低碳钢差不多时,母材就很难熔化,且填充金属与母材也不能很好地熔合,产生了焊不透的现象;焊后的变形也比较严重,外观成形差。因此即使焊接使用大功率热源,还得在焊前预热或焊接过程中采取同步加热的措施。另外,母材厚度越大,散热愈严重,也愈难达到熔化温度。
2、焊接接头的热裂倾向大
焊接时,铜能与其中的杂质分别生成多种低熔点共晶,加上铜及铜合金在加热过程中无同素异构转变,铜焊缝中也生成大量的柱状晶;同时铜及铜合金的线膨胀系数和收缩率较大,增加了焊接接头的应力,也更增大了接头的热裂倾向。因此熔化焊时,常采取以下措施:
①严格限制铜中的杂质含量,特别是氧的含量;
②通过焊丝加入硅、锰、磷等合金元素,增强对焊缝的脱氧能力;
③选用能获得双相组织的焊丝,使焊缝晶粒细化等。
3、气孔
熔化焊时,气孔出现的倾向比低碳钢要严重得多,所形成的气孔几乎分布在焊缝的各个部位,且主要是由溶解的氢直接引起的扩散性气孔和氧化还原反应引起的反应性气孔。因此,为了减少或消除铜焊缝中的气孔,主要的措施是减少氢和氧的来源,用预热来延长熔池存在的时间,使气体易于逸出。
(完整版)铜及铜合金分类及产品牌号表示方法
一、纯铜
纯铜是玫瑰红色金属,表面形成氧化铜膜后呈紫色,故工业纯铜常称紫铜或电解铜。密度为8—9g/cm3,熔点1083°C.纯铜导电性很好,大量用于制造电线、电缆、电刷等;导热性好,常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表,如罗盘、航空仪表等;塑性极好,易于热压和冷压力加工,可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材.纯铜产品有冶炼品及加工品两种.分别见表6和表7。
表6冶炼铜的牌号、成分及用途
表7加工铜的组别、牌号及成分
二、铜合金
(1)黄铜
黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜-锌二元合金,称为简单黄铜或普通黄铜.改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高,其强度也较高,塑性稍低。黄铜含锌量不超过45%,含锌量再高将会产生脆性,使合金性能变坏.
为了改善黄铜的某种性能,在一元黄铜的基础上加入其它合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。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。含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能.在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力,因此称为“海军黄铜”。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加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。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性;在锰黄铜中加铝,还可以改善它的性能,得到表面光洁的铸件。黄铜可分为铸造和压力加工两类产品.常用加工黄铜的化学成分,见表8。
表8常用加工黄铜的化学成分
(2)青铜
青铜是历史上应用最早的一种合金,原指铜锡合金,因颜色呈青灰色,故称青铜。为了改善合金的工艺性能和机械性能,大部分青铜内还加入其它合金元素,如铅、锌、磷等。由于锡是一种稀缺元素,所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜,它们不仅价格便宜,还具有所需要的特种性能。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等。此外还有成份较为复杂的三元或四元青铜。现在除黄铜和白铜(铜镍合金)以外的铜合金均称为青铜。
铜的的分类-特性-和一般用途
一、常见分类:
黄铜是由铜和锌所组成的合金
白铜是铜和镍的合金
青铜是铜和除了锌和镍以外的元素形成的合金,主要有锡青铜,铝青铜等
紫铜是铜含量很高的铜,其它杂质总含量在1%以下。
1、紫铜:
红铜即纯铜,又名紫铜,纯铜密度为8.96,熔点为1083℃。具有很好的导电性和导热性,塑性极好,易于热压和冷压力加工,大量用于制造电线、电缆、电刷、电火花专用电蚀铜等要求导电性良好的产品。
因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜,有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、脱氧铜(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特种铜(砷铜、碲铜、银铜)四类。
紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好的耐蚀性,用于化学工业。另外,紫铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代,紫铜的产量超过了其他各类铜合金的总产量。
紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显着降低电导率,而镉、锌等则影响很小。氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大,但能降低加工塑性。普通紫铜在含氢或一氧化碳的还原性气氛中加热时,氢或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜(Cu2O)作用,产生高压水蒸气或二氧化碳气体,可使铜破裂。这种现象常称为铜的"氢病"。氧对铜的焊接性有害。铋或铅与铜生成低熔点共晶,使铜产生热脆;而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时,又使铜产生冷脆。磷能显着降低铜的导电性,但可提高铜液的流动性,改善焊接性。适量的铅、碲、硫等能改善可切削性。
铜合金的分类
铜合金的分类
铜合金是一种由铜和其他金属或非金属元素组成的合金,具有优异的机械性能、耐蚀性、导电性和导热性。根据不同的合金元素组成,铜合金可以分为多种类型。
一、黄铜合金
黄铜合金是一种将铜和锌混合而成的合金。我们通常所说的铜合金中,黄铜合金是最常见的一种。黄铜合金具有良好的加工性、耐腐蚀性和导热性,广泛应用于制造紧固件、管道、钟表、音乐器材等领域。根据其含锌量的不同,黄铜合金可分为α-黄铜、α+β-黄铜、β-黄铜等多种类型。
二、青铜合金
青铜合金是铜和锡、铅、锌、镍等元素混合而成的合金,其主要成分为铜和锡。青铜合金具有高强度、耐磨损、耐腐蚀等特性,广泛应用于制造雕塑、器皿、乐器、武器等领域。根据其含锡量的不同,青铜合金可分为锡青铜、铅青铜、磷青铜等多种类型。
三、铝青铜合金
铝青铜合金是以铜为基础,加入铝等元素混合而成的合金。铝青铜合金具有高强度、耐腐蚀、耐磨损等特点,广泛应用于制造汽车零部件、船舶零部件、机械零部件等领域。根据其含铝量的不同,铝青铜合金可分为铝青铜、铝镍青铜等多种类型。
四、镍银合金
镍银合金是由铜、镍、锌等元素组成的合金,具有高强度、耐腐蚀、耐热性等特点。镍银合金广泛应用于制造电子元器件、化工设备、海洋设备等领域。根据其含镍量的不同,镍银合金可分为镍银合金、镍铜银合金等多种类型。
五、铜-铍合金
铜-铍合金是由铜和铍组成的合金,具有优异的弹性、导电性、耐腐蚀性等特点。铜-铍合金广泛应用于制造电子元器件、航空航天零部件、精密仪器等领域。根据其含铍量的不同,铜-铍合金可分为低铍铜合金、高铍铜合金等多种类型。
铜的分类及其特点
知识创造未来
铜的分类及其特点
铜是一种常见的金属,具有许多不同的分类。根据其化学成分和特性,铜可以分为以下几类:
1. 纯铜:纯铜也称为电解铜,其化学纯度超过99.95%,具有良好
的导电性和热传导性。纯铜具有良好的韧性和延展性,易于加工成
各种形状。
2. 高铜合金:高铜合金是铜与其他元素的混合物,常见的高铜合金
有黄铜(铜和锌),青铜(铜和锡)和铝青铜(铜、锌、铝和锡)。高铜合金具有优异的机械性能,如抗拉强度、硬度和耐磨性,同时
也保持了一定程度的导电性。
3. 低铜合金:低铜合金通常含有较低的铜含量,例如白铜(铜和镍)、铜铅合金等。这些合金具有良好的耐腐蚀性和抗磨损性,适
用于特殊环境和特定应用。
铜具有良好的导电性和热传导性,因此广泛应用于电子、电气和通
信工业。此外,铜还具有良好的耐腐蚀性和可塑性,适用于制造水管、加热器、冷却器以及各类装饰品。铜还可以与其他金属合金化,形成具有特定性能的材料,满足各种不同的工业需求。
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铜及铜合金材料手册
铜及铜合金材料手册
铜及铜合金材料手册
一、基本性能
1. 铜元素具有非常优异的导电性和热导率,热交换用铜可提高动力机
械的效率。
2. 铜铸件具有质量轻、延展性好、表面光泽及不锈的优点。
3. 铜及铜合金是金属中最适合组装的材料,可以用来制作高性能的机
械零件。
4. 铜及铜合金具有优异的导热性,可以用来制作电子、精密机械和汽
车零件。
5. 铜及铜合金具有很高的抗腐蚀性,可用于制作节能设备及化学装置。
二、铜及铜合金基本分类
1. 普通电解铜:以Cu (紫铜)为主要成分,是电子、汽车及航空航天工
程中常见的廉价铜材料。
2. 磁性铜:Cu-Ni(青铜)和Cu-Fe(棕铜)合金是振动制动的关键材料,也可以用于电子、机械及精密机械设备的制作。
3. 高纯铜:例如钻石铜用于制造薄膜器件,及一些用在光学、激光、
和半导体的应用中。
4. 高硬度铜:Cu-Be和Ag-Cu-Zn合金。这些材料主要用于负载要求更
高的机械零件,如轴承、减震器及变速箱零件等。
5. 阻燃铜:钕、Cr、Ni、Mo、W等元素添加可以提高铜材料的耐热性,常用于制作电梯、火车、汽车灯具及家电等。
三、市场主要铜及铜合金品种
1. C1100、C1220、OFC-B、C2600、C2680、C2720等电解铜及熔融铜。
2. CN-Ce、CNA-Ce、CuNi2等磁性铜及青铜。
3. C17200、C17300、C17500、C74200、C74400等高硬度铜。
4. OFHC、OFE-C、OFC、OF、C172等高纯铜。
5. CW071K、CW099K等抗火蚀铜及阻燃铜。
国标铜合金分类
国标铜合金分类
铜合金是指将铜与其他元素合金化而得到的合金材料。根据国家标准(GB/T 2040-2002),铜合金可以根据其化学成分、用途和性能特点进行分类。
一、按照化学成分分类
1. 青铜
青铜是铜合金中最早应用的一种,由铜和锡合金化而成。青铜具有优异的耐腐蚀性和机械性能,广泛用于制造工艺品、器具和零部件等。
2. 黄铜
黄铜是铜合金中最常见的一种,由铜和锌合金化而成。黄铜具有良好的加工性能和耐腐蚀性,常用于制造管道、阀门、五金配件等。
3. 紫铜
紫铜是铜合金中含有较高铜含量的一种,由铜和少量的其他元素合金化而成。紫铜具有良好的导电性和导热性,常用于制造电器、电缆等。
4. 铜铅合金
铜铅合金是铜合金中含有较高铅含量的一种,由铜和铅合金化而成。铜铅合金具有良好的耐磨性和润滑性,常用于制造轴承、齿轮等。
二、按照用途分类
1. 结构性铜合金
结构性铜合金主要用于制造机械零部件、汽车零部件、船舶零部件等,具有高强度、高硬度和耐磨性等特点。
2. 装饰性铜合金
装饰性铜合金主要用于制造工艺品、雕塑、钟表等,具有良好的可塑性和装饰效果。
3. 电工铜合金
电工铜合金主要用于制造电器、电缆、电极等,具有良好的导电性和导热性。
4. 高温耐蚀铜合金
高温耐蚀铜合金主要用于制造石油化工设备、航空发动机零部件等,在高温和腐蚀环境下具有良好的耐蚀性和耐热性。
三、按照性能特点分类
1. 高强度铜合金
高强度铜合金具有高强度和良好的耐腐蚀性,常用于制造航空航天、船舶等领域的零部件。
2. 高导电铜合金
高导电铜合金具有优异的导电性能,常用于制造电器、电缆等。
铜及铜合金的分类讲解
铜及铜合金的分类讲解
铜及铜合金的分类
第二章铜及铜合金的分类铜是人类最早使用的金属,自然界有自然铜存在,与
其他金属不同,铜在自然界中既以矿石的形式存在,也同时以纯金属的形式存
在,其应用以纯铜为主,同时其合合金也在工业等多个领域中广泛应用,工业上
常将铜和铜合金分为四类,分别是:纯铜、黄铜、青铜和白铜。
1. 铜与铜合金的分类1.1 按生产应用的方式(可分为二大类)形变铜与铜合金、铸造铜与铜
合金对于压力加工专业来说,主要是和形变铜与铜合金打交道,因此,重点学
习形变铜与铜合金。1.2 铜与铜合金的名称:根据历史上形成的习惯,起的是
某一种颜色的名称,它们是:紫铜——纯铜Cu 黄铜——Cu-Zn 合金青铜——锡青铜:Cu-Sn 合金铝青铜:Cu-Al 合金铍青铜:Cu-Be 合金钛青铜:Cu-Ti 合金白铜—— Cu-Ni 合金( 有的铜合金叫做青铜,但合金的颜色并不真就是青
色的。) 2. 纯铜纯铜的新鲜表面是玫瑰红色的,当表面氧化形成氧化亚铜Cu2O 膜后就呈紫色,所以纯铜就常被称为紫铜。紫铜具有好的导电、导热、耐蚀和
可焊等性能,并可冷、热压力加工成各种半成品,工业上广泛用于制作导电、导
热和耐蚀等器材。2.1纯铜的成份、组织与性能2.2.1.其结构、组织:在金属
学中学过,纯Cu的晶体[结构]是面心立方晶格(f、c、c),滑移系多,易塑性变形,塑性好。其组织由单一的铜晶粒组成。2.2.2.在成分方面:100%纯的金属是没有的,非100%纯。Cu 的最高纯度可
达99.999%(三个9)工业纯Cu 的纯度约为99.90~99.96%杂质的存在相当于使纯铜的成份改变,这自然会引起一些
铜及铜合金分类及产品牌号表示方法
一、纯铜
纯铜是玫瑰红色金属,表面形成氧化铜膜后呈紫色,故工业纯铜常称紫铜或电解铜。密度为8—9g/cm3,熔点1083°C。纯铜导电性很好,大量用于制造电线、电缆、电刷等;导热性好,常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表,如罗盘、航空仪表等;塑性极好,易于热压和冷压力加工,可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。纯铜产品有冶炼品及加工品两种。分别见表6和表7. 表6冶炼铜的牌号、成分及用途 牌号 代号 成分(%)
用 途 铜 不小
于
杂质总
和 小大
于
一号铜 二号铜 Cu —1 Cu —2 99。95 99。90 0。05
0.10
适用于电解铜,供溶铸铜线锭、铜锭、铜棒
和铸造合金用 适用于电工用铜线锭,供压延
导电线材、铜棒和型材用 表7加工铜的组别、牌号及成分
组
成 牌 号 代 号 化学成分(%)重量 杂质总和
(%)(重量)
用 途 铜+银 其它
纯铜 一号铜 二号铜 三号铜 T1 T2
T3
≥99.95 ≥99。90 ≥99。70 ≤0。05 ≤0。10 ≤0。30 1.导电和高纯度合金用,2。导电用,3。一般用 无
氧铜
一号无氧铜 二号无氧铜 TU1 TU2
≤0。03 ≤0。05 电真空器件和仪器、仪表用 磷脱 氧铜 一号脱
氧铜 二号脱氧铜 TP1 TP2 ≥99。90 ≥99.98 磷0.005—0。012 磷0.013—0。050 ≤0。10
≤0。15 焊接等用
银铜 0。1银
铜 TAg0。1 铜≥99。95 银0。06—0。12 ≤0.30
二、铜合金 (1)黄铜
黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜—-锌二元合金,称为简单黄铜或普通黄铜。改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高,其强度也较高,塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%,含锌量再高将会产生脆性,使合金性能变坏。
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铜及铜合金的分类
第二章铜及铜合金的分类铜是人类最早使用的金属,自然界有自然铜存在,与
其他金属不同,铜在自然界中既以矿石的形式存在,也同时以纯金属的形式存
在,其应用以纯铜为主,同时其合合金也在工业等多个领域中广泛应用,工业上
常将铜和铜合金分为四类,分别是:纯铜、黄铜、青铜和白铜。 1. 铜与铜合金的分类 1.1 按生产应用的方式(可分为二大类)形变铜与铜合金、铸造铜与铜
合金对于压力加工专业来说,主要是和形变铜与铜合金打交道,因此,重点学
习形变铜与铜合金。 1.2 铜与铜合金的名称:根据历史上形成的习惯,起的是
某一种颜色的名称,它们是:紫铜——纯铜Cu 黄铜——Cu-Zn 合金青铜——锡青铜:Cu-Sn 合金铝青铜:Cu-Al 合金铍青铜:Cu-Be 合金钛青铜:Cu-Ti 合金白铜—— Cu-Ni 合金( 有的铜合金叫做青铜,但合金的颜色并不真就是青
色的。) 2. 纯铜纯铜的新鲜表面是玫瑰红色的,当表面氧化形成氧化亚铜Cu2O 膜后就呈紫色,所以纯铜就常被称为紫铜。紫铜具有好的导电、导热、耐蚀和
可焊等性能,并可冷、热压力加工成各种半成品,工业上广泛用于制作导电、导
热和耐蚀等器材。 2.1纯铜的成份、组织与性能 2.2.1.其结构、组织:在金属
学中学过,纯Cu的晶体[结构]是面心立方晶格(f、c、c),滑移系多,易塑性变形,塑性好。其组织由单一的铜晶粒组成。 2.2.2.在成分方面:100%纯的金属是没有的,非100%纯。Cu 的最高纯度可达99.999%(三个9)工业纯Cu 的纯度约为99.90~99.96%杂质的存在相当于使纯铜的成份改变,这自然会引起一些
性能的变化。虽纯Cu 有一些性能几乎不受杂质的影响但导电率、机械性能却
受杂质或晶 4 体缺陷的影响较大现在先综合看看工业纯Cu 的性能—— 2.2 工业纯铜的性能 2.2.1 纯铜的性能优点:从纯铜的各种性能中我们可以总结出几
条性能优点,从而可以明白为什么铜会以纯金属的形式得到这么广泛的应用。①优良的导电、导热性;∴Cu 广泛用于:导电器(如:电线、电缆、电器开关)
导热器(如:冷凝管、散热管、热交换器)②良好的耐蚀性;Cu具有极好的耐蚀性,且反应后表面有保护膜(铜绿)在普通的温度下,铜不太会与干燥空
气中的氧气O2反应,但Cu能与CO2、SO2、醋发生作用,生成铜绿――碱式碳酸铜、碱式硫酸铜CuSO4·3(OH)2 (深绿色)、碱式醋酸铜,这样铜的表面上
就慢慢生成了一层保护膜。③有良好的塑性退火工业纯铜的拉伸延伸率δ ≈50%,纯Cu 易加工成材例:加工出来的细铜丝可细于头发丝(8 丝)达4~5 丝 2.2.2 纯铜的机械性能与工艺性能我们通过结合纯铜的生产、加工过程来了解、认识(1) 纯Cu 的加工过程(几乎全部纯铜都是经过加工成材供应用户的,
我们在工厂中可以观察到,其生产过程一般为:(2) 纯铜的机械性能——①铸态铜的性能很低;②经加工后,软态铜、硬态铜的性能,见上面数据;③铜经过强烈冷加工(形变率ε≥80%
)后,强度δ b将急剧升高,但塑 5 性强烈变坏,加工硬化很厉害,对纯铜来说,其机械性能是由其晶粒度和位借密度所决定
的。(3) 纯铜的热加工工艺性能我们知道,热加工应选择在塑性高的温度范围
内进行,那么纯铜在什么温度时塑性高呢?——人们通过实验,得到了纯铜的机械性能与温度的关系曲线:由此可看出:①ζ b 随T↑而↓ ②在500—600℃,δ 、最小存在着“低塑性区”——若在这个温度范围进行热加工,工件会产生热裂、
热脆。∴(纯铜的热加工应选择在高于低塑性区的温度进行。)即:T 热加工>700℃ 2.3 杂质及微量元素对铜的影响紫铜中杂质主要来自原料,同时与熔
炼等工艺也有关。很多种杂质既使含量极少(甚至十万分之几)也有剧烈降低铜的导电、导热和压力加工等性能。为改善铜的性能,有时须添加某些其它微量
元素,或容许某些脱氧剂元素在铜中保持一定的残留量。 2.3.1 紫铜可按其所含杂质及微量元素的不同,分为三类:(1) 加工紫铜有T1、T2、T3、T4 等,特点是氧含量较高;(2)无氧铜及脱氧铜有TU1、TU2、TUP、TUMn 等,特点是氧含量极少,在脱氧铜中还残留少量脱氧剂元素;(3)特种铜有砷铜、银铜、锑铜等;特点是分别加入了不同的微量元素。 2.3.2 杂质与微量元素对纯铜的影响杂质与微量元素的来源:杂质:工业纯铜中通常含有0.05-0.3%的杂质 6 微量元素:为了改善铜性能,人们有意加入某些微量元素。(例如,为了提高Cu 的高温塑性、细化晶粒加入Ce、Zr;Ti 等元素。为了提高铜的切削性、耐磨性
加入微量的Pb等)。影响:对性能的影响具有两重性:有利、有害应根据具体的加工、使用条件加以控制和解决。下面,根据它们在铜中的溶解度及存在状
态,分成三类来分析: 2.3.2.1 杂质及微量元素对铜的导电、导热性的影响所有杂质及微量元素均不同程度地降低铜的导电性和导热性。固溶于铜的元素(除银、镉以外)对于铜的导电性和导热性降低地多,而呈第二相析出的元素则对于
铜的导电、导热性降低较少。7 金属的导电性可用导电系数(单位:米/欧姆·毫米2)表示,也可用1913 年制定的国标软铜(Cu+Ag≥99.90%,退火后,20℃时的电阻系数为0.017241 欧姆·毫米2 /米或1.7241 微欧姆·厘米,导电系数为58.0 米/欧姆·毫米2)导电率标准(IACS)作为100%加以比较和确定。现在铜的纯度大大提高,其导电率已增到102%IACS 以上。加工因素对铜的导电率也
有一定的影响,很大的冷加工率可使铜的导电率下降约2%IACS。铜及铜合金的导热系数和导电率之间存在内在的联系,在某一温度下的导热系数可根据在该
温度下的导电率(%)IACS 按估算,导电率g>25~30%IACS 的导电、导热、低合金化铜带合金,其导系数还可用下式估算:式中: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 杂质及微量元素对铜的软化温度和晶粒大小的影响铜的软化温度和晶粒大小,影
响到铜的加工和使用性能。而杂质及微量元素对铜的软化温度和晶粒大小影响又
很大。固溶和生成弥散析出相得杂质和微量元素,均提高铜的软化温度。在一
定范围内随这些元素含量的增加,铜的软化温度的增高;但生成氧化物的杂质,
大都对铜的软化温度没有明显影响。此外,铜的软化温度与很多工艺因素有关,
例如,冷加工率大冷加工前的退火温度降低、冷却慢(此时固溶体的过饱和程度小),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、镉、铁、磷、锡等可与氧化亚铜中的氧作用,生成它们自己的氧化物,降低了它