铸造铜合金资料
2024年铸造铜合金市场前景分析
2024年铸造铜合金市场前景分析引言铜合金广泛应用于各个行业，特别是铸造行业。
本文将对铸造铜合金市场进行前景分析，探讨其市场潜力和发展趋势。
1. 市场概况铸造铜合金是用铜和其他金属元素制成的合金，具有良好的热传导性、机械性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于航空、汽车、机械等行业。
铸造铜合金市场规模不断扩大，市场需求量逐年增长。
2. 市场驱动因素2024年铸造铜合金市场前景分析需要考虑到市场驱动因素。
以下是几个主要的市场驱动因素：2.1 工业发展随着全球工业化进程的加速，制造业对铸造铜合金的需求增加。
特别是航空、汽车、机械等行业的快速发展，使得对高性能合金的需求迅速增长。
2.2 增长潜力铸造铜合金具有良好的可塑性和可加工性，可以制作出复杂的零部件，适用于各种工业应用。
随着科技进步和技术革新，铸造铜合金的应用领域将进一步扩大，市场前景广阔。
3. 市场发展趋势铸造铜合金市场的发展趋势在不断变化。
以下是几个主要的市场发展趋势：3.1 环保意识提升近年来，环保意识在全球范围内不断提升。
铸造铜合金具有可循环利用的特性，可以减少能源消耗和环境污染，因此受到越来越多企业和消费者的青睐。
3.2 新技术应用随着科技进步，新的铸造技术不断涌现。
例如，先进的数控铸造技术和3D打印技术可以提高生产效率和产品质量，为铸造铜合金市场带来新的机遇。
3.3 国际贸易合作全球贸易合作的不断深化对铸造铜合金市场的发展产生积极影响。
不同国家、地区之间的互惠合作可以促进市场规模扩大，提高合作效率和物流速度。
4. 市场挑战尽管铸造铜合金市场前景广阔，但也面临一些挑战。
以下是几个主要的市场挑战：4.1 原材料供应不稳定铸造铜合金的生产需要依赖铜等金属的原材料供应。
由于原材料价格波动和地缘政治等因素的影响，原材料供应不稳定可能导致铸造铜合金生产成本的上升。
4.2 技术难题铸造铜合金的生产需要掌握复杂的工艺和专业知识。
技术难题可能限制了生产能力的提升和产品质量的改进。
铸铜C95400 (2)
ZCuAl10Fe3材料名称：铸造铜合金(10-3铝青铜，砂型)
牌号：ZCuAl10Fe3
标准：GB/T 1176-1987
●特性及适用范围：
ZCuAl10Fe3铸造铜合金具有高的力学性能，耐磨性和耐蚀性能好，可以焊接，不易钎焊，大型铸件自700℃空冷可以防止变脆。
ZCuAl10Fe3铸造铜合金用于要求强度高、耐磨、耐蚀的重要铸件，如轴套、螺母、蜗轮以及250℃以下工作的管配件。
ZCuAl10Fe3铸造铝青铜●化学成份：
铜Cu ：其余
锡Sn ：≤0.3(杂质)
锌Zn：≤0.4(杂质)
铅Pb：≤0.2(杂质)
镍Ni：≤3.0(不计入杂质总和)
铝Al：8.5～11.0
铁Fe：2.0～4.0
锰Mn：≤1.0(不计入杂质总和)
硅Si ：≤0.20(杂质)
注：杂质总和≤1.0
●力学性能：
抗拉强度σb (MPa)：≥490
屈服强度σ (MPa)：≥180
伸长率δ5 (％)：≥13
硬度：≥980HB(参考值)
●热处理规范：加热温度1200～1250℃；浇注温度1100～1180℃。
●铸造方法：砂型铸造。
铸铜、锌课件2016
多元铸造铝青铜 （P.214 -)
ZCuAl10Fe3铝青铜合金 （10-3铝青铜） 铸态组织： α（Cu) ＋(α＋ γ2 ) ＋k相（FeAl3) Fe的作用： ①形成异质核心，细化α（Cu) ； ② 阻碍三相共析转变 β → α+ γ2 ＋k ; ③ 扩大α（Cu) 相区，减少β 相及其转变产 物(α＋ γ2 )共析体，消除“缓冷脆性”； ④加入适量Fe明显提高力学性能和耐磨性 ，但Fe ﹥4%抗蚀性下降。
⑥
磷
在锡青铜中必须加0.03%～0.06%的磷来脱氧，以改善 铸造性能，过量易产生脆性相Cu3P，且降低着色效果。
⑦硅ຫໍສະໝຸດ 青铜中加入硅，便会使其机械性能及铸造性能恶化， 但能增加耐腐蚀性能，硅使表面呈暗赤色到茶色，有时呈 葡萄色，因表面覆有一层很致密的SiO2膜，使着色困难。
(2 ) 铝青铜
铝青铜是含 8%～12%Al的 铜铝合金. 结晶温度范围 很小(~30℃),属 层状凝固(流动 性好,组织致密, 但体收缩大).
锡青铜呈糊状凝固，枝晶发达，很快就在铸 件内形成晶体骨架，开始了线收缩，此时凝固层 较薄，高温强度又低，因此铸件容易发生热裂。
反偏析是锡青铜铸件中常见的缺陷，铸 件表面会渗出灰白色颗粒状的富锡分泌物， 俗称“冒锡汗”。“锡汗”中富集δ相，造 成铸件内外成分不均匀，降低合金力学性 能，而且使组织更加疏松，引起渗漏，同 时，表面富集坚硬的δ相，恶化切削加工性 能，加工后的表面会出现灰白色斑点，影 响表面质量。反偏析层一般有5mm左右， 严重时可深入表皮下25～30mm。凝固速度 越慢，反偏析越严重。
出现反偏析的原因是锡青铜的结晶温度 范围宽，枝晶发达，低熔点的富锡δ相被包 围在α枝晶间隙中，此时氢的溶解度因温度 下降而急剧降低，呈气泡形成析出，产生 背压，把富锡熔体推向枝晶间隙中心。而 在凝固后期，铸件从内到外仍存在着大量 的显微通道，在氢气泡形成的背压和固态 收缩力内外夹攻下，迫使富锡溶体沿α枝晶 间的显微通道向铸件表面渗出，表面。堆 积在铸件
铸造铜锌钛合金
Cu-Sn二元相图
锡青铜（5×10-2Sn）旳铸态组织
南昌航空大学铸造工程系
Cu-Sn二元合金旳性能
力学性能取决于组织中α + δ共析体所占旳百分比；
含锡7％一10％之间旳合金 具有最佳旳综合力学性能。
含锡量对锡青铜力 学性能旳影响
南昌航空大学铸造工程系
锡青铜旳工艺特点
锡青铜旳结晶温度范围很宽，呈糊状凝固， 枝晶体发达，铸件轻易发生热裂； 锡青铜在凝固时会产生严重旳晶内(枝晶)偏 折，锡青铜旳逆偏析倾向较大。
南昌航空大学铸造工程系
第五章 铸造铜、锌、钛合金及其熔炼
铸造铜合金 铸造锌合金 铸造钛合金 铸造铜、锌、钛合金旳熔炼
南昌航空大学铸造工程系
§5-1 铸造铜合金概述
南昌航空大学铸造工程系
铸造铜合金旳特征
（1）机械性能
铸铜塑性很好，有良好旳耐磨性和疲劳极限。铸铜旳机械 性能大都超出了铸铝和铸镁合金。
南昌航空大学铸造工程系
铜合金熔炼旳一般原则
炉料表面必须清理洁净，预热，熔剂应焙烧或预熔 迅速熔炼，及时浇注 控制炉氛 注意加料顺序 严格控制熔炼温度 即时、精确执行炉前质量检验
南昌航空大学铸造工程系
铸造锡青铜旳熔炼工艺要点
先加入木炭覆盖剂，预热石墨坩埚 最迅速熔化铜合金 磷铜脱氧后，依次加入炉料 补加一定量磷铜终脱氧 浇包烘烤至红热 浇注温度约为1150～1180℃
南昌航空大学铸造工程系
铸造铜合金熔炼质量旳控制
成份分析 折断（或称延展）试验 含气量试验
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§5-5 铸造锌合金
南昌航空大学铸造工程系
铸造锌合金旳特征
纯锌旳强度、塑性都低，较硬而脆； 合金化后机械性能、硬度和湿耐磨性 都比很好； 伸长率、冲击韧性和耐热性仍较差。 抗蚀性不好； 锌合金流动性好、浇注温度低。
铸造铜合金的牌号和化学成分
合金牌号 ZCuSn3Zn8Pb6Ni1 ZCuSn3Zn11Pb4 ZCuSn5Pb5Zn5 ZCuSn10Pb1 ZCuSn10Pb5 ZCuSn10Zn2 ZCuPb10Sn10 ZCuPb15Sn8 ZCuPb17Sn4Zn4 ZCuPb20Sn5 ZCuPb30 ZCuAl8Mn13Fe3 ZCuAl8Mn13Fe3Ni2 ZCuAl9Mn2 ZCuAl9Fe4Ni4Mn2 ZCuAl10Fe3 ZCuAl10Fe3Mn2 ZCuZn38 ZCuZn25Al6Fe3Mn3 ZCuZn26Al4Fe3Mn3 ZCuZn31Al2 ZCuZn35Al2Mn2Fe1 ZCuZn38Mn2Pb2 ZCuZn40Mn2 ZCuZn40Mn3Fe1 ZCuZn33Pb2 ZCuZn40Pb2 ZCuZn16Si4 合金名称 3-8-6-1锡青铜 3-11-4锡青铜 5-5-5锡青铜 10-1锡青铜 10-5锡青铜 10-2锡青铜 10-10铅青铜 15-8铅青铜 17-4-4铅青铜 20-5铅青铜 30铅青铜 8-13-3铝青铜 8-13-3-2铝青铜 9-2铝青铜 9-4-4-2铝青铜 10-3铝青铜 10-3-2铝青铜 38黄铜 25-6-3-3铝黄铜 26-4-3-3铝黄铜 31-2铝黄铜 35-2-2-1铝黄铜 38-2-2锰黄铜 40-2锰黄铜 40-3-1锰黄铜 33-2铅黄铜 40-2铅黄铜 16-4硅黄铜 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 1.0～3.0 0.5～2.5 0.2～0.8 2.5～4.5 0.5～1.5 1.5～2.5 4.5～7.0 2.5～5.0 2.0～3.0 0.5～2.5 0.5～2.0 0.1～3.0 1.5～2.5 1.0～2.0 3.0～4.0 2.0～4.0 1.5～4.0 1.5～4.0 1.5～4.0 锡 2.0～4.0 2.0～4.0 4.0～6.0 9.0～11.5 9.0～11.0 9.0～11.0 9.0～11.0 7.0～9.0 3.5～5.0 4.0～6.0 2.0～6.0 1.0～3.0 8.0～11.0 13.0～17.0 14.0～20.0 18.0～23.0 27.0～33.0 7.0～9.0 7.0～8.5 8.0～10.0 8.5～10.0 8.5～11.0 9.0～11.0 4.0～5.0 2.0～4.0 2.0～4.0 1.0～2.0 2.0～4.0 2.5～4.0 12.0～14.5 11.5～14.0 Ni1.8～2.5 1.5～2.5 0.8～2.5 Ni4.0～5.0 4.0～6.0 锌 6.0～9.0 9.0～13.0 4.0～6.0 铅 4.0～7.0 3.0～6.0 4.0～6.0 P0.5～1.0 主要成分(质量分数)(%) 铝 铁 锰 硅 Ni0.5～1.5 铜 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 ZQAl12-8-3-2 ZQAl9-2 ZQAl9-4-4-2 ZQAl9-4 ZQAl10-3-1.5 与GB1176-74 牌号对照 ZQSn3-7-5-1 ZQSn3-12-5 ZQSn5-5-5 ZQSn10-1 ZQSn10-5 ZQSn10-2 ZQPb10-10 ZQPb12-8 ZQPb17-4-4 ZQPb25-5 ZQPb30
铸铜件材质报告
铸铜件材质报告1. 引言本报告旨在对铸铜件的材质进行详细的分析和评估。
铜是一种常见的金属材料，具有优良的导热性、电导性和可加工性，在多个领域广泛应用。
通过对铸铜件的材质进行分析，以了解其组成、特性及适用范围，可以为相关行业提供参考和参考依据。
2. 材料组成铸铜件主要由纯铜或含有少量合金元素的铜合金构成。
常见的铜合金包括黄铜、磷青铜、铝青铜等。
其中，纯铜含量高于90%，而合金元素的含量可以根据不同的需求进行调整。
以下是常见铜合金的主要成分：•黄铜：主要由铜和锌组成，通常含有20%至45%的锌。
•磷青铜：铜和磷的组合，通常含有3%至8%的磷。
•铝青铜：铜和铝的组合，通常含有5%至11%的铝。
3. 材料特性铸铜件材质具有以下特性：3.1 优良的导热性铜是一种优良的导热材料，其导热系数远远高于其他金属。
这使得铸铜件在散热和热传导方面具有优势，常用于制造散热器、散热片等热管理设备。
3.2 良好的电导性铜是一种良好的导电材料，具有极低的电阻率。
因此，铸铜件广泛应用于电子器件、电线电缆等领域，用于传输电流。
3.3 易于加工铜具有良好的可塑性和可加工性，容易加工成各种形状和尺寸的铸铜件。
这使得铸铜件广泛应用于装饰品、工艺品、机械零件等领域。
3.4 良好的耐腐蚀性铜合金通常具有较好的耐腐蚀性，尤其是在湿润环境中。
这使得铸铜件在海洋工程、船舶建造等领域具有广泛的应用。
3.5 优美的外观铜合金具有良好的颜色和质感，在许多情况下可以用作装饰材料。
铸铜件可以通过抛光、喷涂等方式进行表面处理，以提高外观效果。
4. 适用范围由于铸铜件材质的特性，其在多个领域具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1.机械工程：铸铜件可用于制造各种机械零件，如齿轮、轴承、活塞等，以满足高强度和耐磨损的要求。
2.电子工程：铸铜件广泛应用于电子器件的制造，如电路板、散热片、导热模组等，以提供良好的导热和散热性能。
3.航空航天：铸铜件可用于制造飞机发动机零部件、导航仪器等，其优良的导热性和耐腐蚀性在航空航天领域中得到广泛应用。
铸造铜合金的成分、性能与典型用途
10—3—2 铝青铜
镍 1.8~2.5 4.0~5.0
化学成分（%）
铝
铁
锰
7.0~9.0 2.0~4.0 12.0~14.5
7.0~8.5 2.5~4.0 11.5~14.0
8.0~10.0
1.5~2.5
8.5~10.0 4.0~5.0 0.8~2.5
8.5~11.0 2.0~4.0
9.0~11.0 2.0~4.0 1.0~2.0
ZCuSn10Pb1
10—1 锡青铜
ZCuSn10Pb5
10—5 锡青铜
ZCuSn10Zn2
10—2 锡青铜
锡 2.0~4.0 2.0~4.0 4.0~6.0 9.0~11.5 9.0~11.0 9.0~11.0
锌 6.0~9.0 9.0~13.0 4.0~6.0
1.0~3.0
化学成分（%）
铅
磷
4.0~7.0
ZCuAl10Fe3Mn2
S J S J S S J Li、La S J
645(65.8) 670(68.3) 390(39.8) 440(44.9) 630(64.3) 490(50.0) 540(55.1) 540(55.1) 490(50.0) 540(55.1)
280(28.6)
20
310(31.6)
3.0~6.0
4.0~6.0
0.5~1.0
4.0~6.0
镍 0.5~1.5
铜 其余 其余 其余 其余 其余 其余
铸造锡青铜的杂质限量（GB/T1176-1987）
合金牌号
ZCuSn3Zn8Pb6Ni1 ZCuSn3Zn11Pb4 ZCuSn5Pb5Zn5
ZCuSn10Pb1 ZCuSn10Pb5 ZCuSn10Zn2
铸造铜合金技术条件
铸造铜合金技术条件嘿，朋友们！今天咱们来唠唠铸造铜合金这档子事儿。
你可别小看这铜合金，它就像金属界的魔法材料。
铸造铜合金啊，就像是一场精心策划的美食烹饪大赛，但我们的食材是各种铜和其他金属。
首先呢，这原料就像组建超级英雄团队一样，每种金属都有它独特的超能力。
铜就像是队长，沉稳又有领导力，是这个团队的核心。
而那些添加的锌、锡之类的元素，就像是队员，各自带着特殊技能加入。
要是锌加多了，那铜合金可能就像个过于活泼的小孩，容易激动（性能变化），要是锡恰到好处，就像给这个团队请了个智慧军师，让整个铜合金变得更加坚韧又聪明（性能提升）。
再说这熔炼过程，那熔炉就像一个超级大火锅，各种金属原料就是锅里的食材。
温度得控制得像走钢丝一样精准，稍微高一点，就好像你把火锅的火开得太大，食材都烧焦了（金属烧损严重）；低一点呢，又像小火慢炖过头，东西还没熟（不能完全熔合）。
铸造铜合金的模具，那可是这个魔法的容器，就好比是灰姑娘的水晶鞋，必须得量身定制。
要是模具不合适，那铸造出来的铜合金件就像穿错鞋的人，歪歪扭扭，根本没法看，也没法用。
在铸造的时候，液态的铜合金就像岩浆一样，充满了力量和热情。
你得小心翼翼地引导它流入模具，就像在指挥千军万马，要是指挥不当，这“马”就乱跑了（产生缺陷）。
铜合金的冷却过程也很有讲究。
它就像一场美梦的结束，要慢慢地、稳稳地醒过来。
要是冷却太快，就像有人突然把你从美梦中粗暴地叫醒，铜合金内部就会出现各种小脾气（内部应力、裂纹等缺陷）。
对于铸造铜合金的性能要求啊，就像我们对超级英雄的期待一样。
要有足够的强度，就像超级英雄要有强壮的体魄，能抵抗外界的压力和挑战；要有良好的耐腐蚀性，这就好比超级英雄要有坚强的意志，不被恶劣环境所侵蚀。
质量检测环节呢，就像是超级英雄的体检。
用各种检测手段来查看铜合金有没有隐藏的“伤病”，什么探伤啊、成分分析啊，一个都不能少。
就像超级英雄要全方位健康才能去拯救世界一样。
而且啊，铸造铜合金还得注重外观。
铸造铜合金的主要特性和应用举例
ZCuSn10P1
10-1锡青铜
硬度高，耐磨性极好，不易产生咬死现象，有较好的铸造性能和切削加工性能，在大气和淡水中有良好的耐蚀性
可用于高负荷（20MPa以下）和高滑动速度（8m/s）下工作的耐蚀零件，如连杆、衬套、轴瓦、齿轮、蜗轮等
5
ZCuSn10Pb5
10-5锡青铜
耐腐蚀，特别对稀硫酸、盐酸和脂肪酸
续前表
序号
合金牌号
合金名称
主要特性
应用举例
13
ZCuAl8Mn13Fe3Ni2
8-13-3-2铝青铜
有很高的力学性能，在大气、淡水和海水中均有良好的耐蚀性，腐蚀疲劳强度高，铸造性能好，合金组织致密，气密性好，可以焊接，不易钎焊
要求强度耐腐蚀的重要铸件，如船舶螺旋浆、高压阀体、泵体，以及耐压、耐磨零件，如蜗轮、齿轮、法兰、衬套等
铸造铜合金的主要特性和应用举例（参考件）
（摘自GB 1176-87）
序号
合金牌号
合金名称
主要特性
应用举例
1
ZCuSn3Zn8Pb6Ni1
3-8-6-1锡青铜
耐磨性较好，易加工，铸造性能好，气密性较好，耐腐蚀，可在流动海水下工作
在各种液体燃料以及海水、淡水和蒸汽（<225℃）中工作的零件,压力不大于2.5MPa的阀门和管配件
14
ZCuAl9Mn2
9-2铝青铜
有高的力学性能，在大气、淡水和海水中耐蚀性好，铸造性能好，组织致密，气密性高，耐磨性好，可以焊接，不易钎焊
耐蚀、耐磨零Leabharlann 、形状简单的大型铸件，如衬套、齿轮、蜗轮，以及在250℃以下工作的管配件和要求气密性高的铸件，如增压器内气封
15
ZCuAl9Fe4Ni4Mn2
铜合金铸造特点综述
课题名称铜合金铸造特点课次授课日期授课班级授课地点教学目的与要求学习目标：1.了解常见铜合金的分类及特点2.熟悉常见铸造铜合金铸造成分、组织及铸造性能能力目标：能够根据铸造方法及铜合金特点，合理选择正确的铸造方法或者铸造铜合金素质目标：1.团队合作2.容忍、沟通与协调3.培养良好的职业修养重点难点及解决方法重点：1.常见铜合金的分类及性能2.铸造铜合金分类、组成、铸造性能难点：1.常见铸造方法特点2.铸造铜合金特性教学设计（方法、教具、手段、内容）方法：讲授教具：无手段：多媒体内容：1.常见铜合金分类2.铜合金铸造特点课外作业锡青铜铸件为什么有时会出现“缓冷脆性”？如何防止？课内容授课时间铜合金铸造特点一、铸造铜合金分类二、铸造铜合金牌号三、铸造铜合金性能10min 15min 25min授课内容备注铜合金铸造特点一、铸造铜合金分类二、铸造铜合金牌号三、铸造铜合金特性1. 铸造青铜分类：锡青铜：锡青铜是历史上最悠久的铸造合金，主要用于艺术铸造合金。
无锡青铜：是近代发展起来的新型青铜，它采用铝等元素代替价格昂贵的锡，同时使锡青铜的一些性能得到进一步改善。
优点：青铜的最大优点是具有很好的耐磨性，并且在蒸汽、海水及碱溶液中具有很高的抗腐蚀性能；其次，青铜的熔点较低，铸造性能较好，并具有较好的机械性能。
（1）铸造锡青铜力学性能：当锡含量小于5％～7％，处于a单相区时，随着Sn 含量的增加，强度和伸长率都增加；当合金锡含量超过5％～7％，伸长率下降，而强度继续上升；当锡含量达到18％左右时，强度和硬度最高，塑性降至最低点。
工艺性能：锡青铜熔炼工艺较简单，主要元素锡不易氧化和蒸发，在各类青铜中锡青铜的氧化倾向小，不用底注式的浇铸系统，不需要设置复杂的挡渣系统，一般采用雨淋式浇口，对于形状不复杂的中、小件可用简单的压边浇口。
锡青铜的线收缩率约为1.2％～1.6％，是铜合金中最小的，所以铸造内应力小、冷裂倾向小，适于形状复杂铸件或艺术品铸造。
14第十四章 铸造铜合金
第五节 铸造黄铜
第六节 铜合金成分优化设计
二、 Cu-Sn二元合金的性能及工艺特点
• • • • • • • • • • • • • 1、性能 图14-4 含Sn7-10%具有最佳的综合力学性能 2、工艺特点 （1）凝固速度较慢时，容易形成缩松，铸件渗漏。 均匀化退火，α 枝晶消除，可防渗漏。 （2）容易产生热裂。 （3）容易产生反偏析（冒锡汗） 防止反偏析的措施： 1）放置冷铁，提高冷却速度，出现层状凝固。 2）调整化学成分，如加入Zn，缩小结晶温度范围。 3）采取有效的精炼措施，减少合金中的含气量。 （4）铸件内应力小，冷裂倾向小。
三、 Cu-Al二元合金的性能
• 1、力学性能，图14-8 • 2、耐磨性能 • α 相上均匀分布了β ′相，耐磨性能好，适 用于湿摩擦工况。 • 3、良好的抗蚀性能 • 4、铸造性能好
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、ZCuAl10Fe3铝青铜
• • • • • • 1、名称：10-3铝青铜 2、成分：Al8.5-11%，Fe2-4%，其余Cu 3、Fe的作用 1）生成异质核心，细化α 相 2）阻止三相共析转变β --α +γ 2+k 3）扩大α 区，减少β 相及其α +γ 2共析体，消除 缓冷脆性。 • 4、铸态组织：α ＋少量共析体（α +γ 2）＋ 富 铁相 • 5、应用：中等载荷，低转速的耐磨件。耐水压， 用于高压阀门。 • 6、热处理：淬火+回火，合金的常化处理
二、缓冷脆性
1、定义 在565℃时，共析反应β =α +γ 2的γ 2相呈网 状在α 晶相上析出，形成隔离晶体联接的脆性硬 壳，使合金发脆。这就是缓冷脆性，也称自动退 火脆性。 2、消除缓冷脆性的工艺措施 1）加入Fe、Mn等元素，增加β 相的稳定性，不使 β 相分解。 2）加入Ni以扩大α 相区，消除β 相。 3）提高冷却速度，在过冷至520℃时β —β 1， 在325 ℃时，β 1--β ′ 合金含有适量的β ′相时，具有较高的综合力学 性能。
铸造铝铜合金
ZL201 等轴树枝晶 晶粒较大
ZL203（Cu-4.5%） 初生α相和共晶产物 （ α+Mg系
ZL201合金室温和高温下的拉伸性能较 高，塑性及冲击韧性好，焊接性能和切削 加工性能良好，但铸造性能较差，有热裂 倾向，耐腐蚀性低。 ZL203合金具有较好的高温强度，良好 的焊接性能和切削加工性能，但是铸造性 能和抗腐蚀性能不好。
铸造铝铜合金
李敏
主要内容：
1.成分和牌号 2. 组织与性能 3.时效强化机理 4.热处理工艺 5.应用
1.铝铜合金的成分和牌号
铸造铝铜合金是以铜为主要合金元素 的铸造铝合金，Al-Cu合金中Cu的质量分 数一般为3%～11%。含铜4.5%～5.3%时合 金强化效果最佳。
Al-Cu合金中再加合金元素Mg或Mn可形成AlCu-Mg和Al-Cu-Mn合金，其中含Cu2%～7%， Mg<3%，Mn<1%。 通常把Al-Cu-Mg系合金称为普通硬铝，其中 Cu和Mg的总含量越高， Cu和Mg含量的比值 越大，热处理强化效果越明显。 而常把Al-Cu-Mn系合金称为耐热硬铝。
3.时效强化机理
固溶处理机理：（ZL203）
将含有4％铜的铝合金加热到α 相区 中的某一温度，经过一段时间保温，获得单 一的固溶体组织，然后投入水中快冷，使次 生相θ （CuAl2）来不及从相中析出。从而 在室温下获得过饱和α 固溶体。
时效强化 ：
经固溶处理后的铝铜合金，在室温下放 置一段时间或加热到一定温度保温一定时间， 强度和硬度都有一定提高。
保持较高的组织稳 定性和尺寸稳定性
5.应用
Al-Cu-Mg-Si系合金：用于制造形状复杂、 承受中等载荷的各类大型锻件和模锻件，但 该合金有应力腐蚀和晶界腐蚀的倾向，不宜 作薄壁零件； Al-Cu-Mg-Fe-Ni系合金：因含有较多的Fe、 Ni，因而具有较高的耐蚀性能，适宜于制造 发动机的活塞、汽轮机叶片等耐高温和耐腐 蚀的零件。
ZCuZn38铸造铜合金成分性能
zcuzn3838铸造铜合金有优良的铸造性能和较高的力学性能和耐磨性可切削性能好可以焊接耐蚀性较好有应力腐蚀开裂倾向
ZCuZn38铸造铜合金成分性能Байду номын сангаас
ZCuZn38铸造铜合金
材料名称：铸造铜合金(38黄铜，砂型)
牌号：ZCuZn38
标准：GB/T 1176-1987
ZCuZn38特性及适用范围：ZCuZn38(38)铸造铜合金有优良的铸造性能和较高的力学性能和耐磨性，可切削性能好,可以焊接，耐蚀性较好，有应力腐蚀开裂倾向。
ZCuZn38化学成份：铜 Cu ：60.0～63.0锡 Sn ：≤1.0(不计入杂质总和)锌 Zn：其余磷 P：≤0.01(杂质)铝 Al：≤0.5(杂质)铁 Fe：≤0.8(杂质)锑 Sb ：≤0.1(杂质)铋 Bi：≤0.002(杂质)注：杂质总和≤1.5
ZCuZn38力学性能：抗拉强度 σb (MPa)：≥295伸长率 δ5 (％)：≥30硬度 ：≥590HB
ZCuSn5Pb5Zn5铸造铜合金
ZCuSn5Pb5Zn5铜板
可提供产品状态：（1）状态：Y,M,Y4,Y2,Y1；（2）板材生产尺寸：可根据客户需求定制；(3) 生产形状：高精圆(方）棒、管型、方形、六角、线材、板材、异形；主要用于在较高负荷，中等滑动速度下工作的耐磨耐腐蚀零件，如轴瓦、衬套、缸套、活塞离合器、泵件压盖以及蜗轮等；对应牌号：欧标
CuSn5Pb5Zn5、日标C83600、美标BC6。
产品认证
性能优势miss周：l⒌⑶l⑦⒎③⑥⑼⒉⑤
1.具有极高的抗拉强度和屈服强度。
2.高塑性表现在可以在极限载荷下保持较大的变形能力，不易产生裂纹和断裂。
生产流程
原料准备→ 配料→ 熔炼→模具连铸（挤压）→ 光亮退火→ 倒角→ 拉拔→ 较直→ 涡流探伤→ 检验成分→ 包装
执行标准
GB/T 1176-1987等
成分表。
铜的代号
材料名称：铸造铜合金(10-2锡青铜，金属型) 牌号：ZCuSn10Zn2 标准：GB/T 1176-1987 ●特性及适用范围：ZCuSn10Zn2铸造铜合金耐蚀性、耐磨性和切削加工性能好，铸造性能好，铸件致密性较高，气密性较好。
ZCuSn10Zn2铸造铜合金用于在中等及较高负荷和小滑动速度下工作的重要管配件，以及阀、旋塞、泵体、齿轮、叶轮和蜗轮等。
铸造铜合金铸造铜合金类别字母代号+C+ 种类号例：AIBC1 ，BC3 ，HBSC3C ——铸造代号；铸造铜合金类别代号：AIB ——铝青铜，B ——青铜，BZB ——硅青铜，HBS ——高强度黄铜，LB ——铅青铜，PB ——磷青铜，SzB ——硅青铜，YBS ——黄铜材料名称：铸造铜合金(10-2锡青铜，金属型) 牌号：ZCuSn10Zn2 标准：GB/T 1176-1987 ●特性及适用范围：ZCuSn10Zn2铸造铜合金耐蚀性、耐磨性和切削加工性能好，铸造性能好，铸件致密性较高，气密性较好。
ZCuSn10Zn2铸造铜合金用于在中等及较高负荷和小滑动速度下工作的重要管配件，以及阀、旋塞、泵体、齿轮、叶轮和蜗轮等。
铸造铜合金铸造铜合金类别字母代号+C+ 种类号例：AIBC1 ，BC3 ，HBSC3C ——铸造代号；铸造铜合金类别代号：AIB ——铝青铜，B ——青铜，BZB ——硅青铜，HBS ——高强度黄铜，LB ——铅青铜，PB ——磷青铜，SzB ——硅青铜，YBS ——黄铜中国德国欧洲国际标准美国日本GB DIN EN ISO UNS JISTU2 OF-Cu 2.0040 Cu-OFE CW009A Cu-OF C10100 C1011- SE-Cu 2.0070 Cu-HCP C W021A - C10300 -- SE-Cu 2.0070 Cu-PHC C W020A - C10300 -T2 E-Cu58 2.0065 Cu-ETP CW004A Cu-ETP C11000 C1100 TP2 SF-Cu 2.0090 Cu-DHP C W024A Cu-DHP C12200 C1220- SF-Cu 2.0090 Cu-DHP C W024A Cu-DHP C12200 C1220- SF-Cu 2.0090 Cu-DHP C W024A Cu-DLP C12200 C1220 TP1 SW-Cu 2.0076 Cu-DLP CW023A Cu-DLP C12000 C1201H96 CuZn5 2.0220 CuZn5 CE500L CuZn5 C21000 C2100H90 CuZn10 2.0230 CuZn10 CW501L CuZn10 C22000 C2200H85 CuZn15 2.0240 CuZn15 CW502L CuZn15 C23000 C2300H80 CuZn20 2.0250 CuZn20 CW503L CuZn20 C24000 C2400H70 CuZn30 2.0265 CuZn30 CW505L CuZn30 C26000 C2600H68 CuZn33 2.0280 CuZn33 CW506L CuZn35 C26800 C2680H65 CuZn36 2.0335 CuZn36 CW507L CuZn35 C27000 C2700H63 CuZn37 2.0321 CuZn37 CW508L CuZn37 C27200 C2720 HPb63-3 CuZn36Pb1.5 2.0331 CuZn35Pb1 CW600N CuZn35Pb1 C34000 C3501HPb63-3 CuZn36Pb1.5 2.0331 CuZn35Pb2 CW601N CuZn34Pb2 C34200 -H62 CuZn40 2.0360 CuZn40 CW509N CuZn40 C28000 C3712H60 CuZn38Pb1.5 2.0371 CuZn38Pb2 CW608NCuZn37Pb2 C35000 -HPb63-3 CuZn36Pb3 2.0375 CuZn36Pb3 CW603N CuZn36Pb3 C36000 C3601HPb59-1 CuZn39Pb2 2.0380 CuZn39Pb2 CW612N CuZn38Pb2 C37700 C3771HPb58-2.5 CuZn39Pb3 2.0401 CuZn39Pb3 CW614N CuZn39Pb3 C38500 C3603- CuZn40Pb2 2.0402 CuZn40Pb2 CW617NCuZn40Pb2 C38000 C3771- CuZn28Sn1 2.0470 CuZn28Sn1As CW706RCuZn28Sn1 C68800 C4430- CuZn31Si1 2.0490 CuZn31Si1 CW708RCuZn31Si1 C44300 -- CuZn20Al2 2.0460 CuZn20Al2As CW702RCuZn20Al2 C68700 C6870QSn4-0.3 CuSn4 2.1016 CuSn4 CW450K CuSn4 C51100 C5111- CuSn5 2.1018 CuSn5 CW451K CuSn5 C51000 C5102 QSn6.5-0.1 CuSn6 2.1020 CuSn6 CW452K CuSn6 C51900 C5191QSn8-0.3 CuSn8 2.1030 CuSn8 CW453K CuSn8 C52100 C5210BZn12-24 CuNi12Zn24 2.0730 CuNi12Zn24 CW403J CuNi12Zn24 C75700 -BZn12-26 CuNi18Zn27 2.0742 CuNi18Zn27 CW410J CuNi18Zn27 C77000 C7701BZn18-18 CuNi18Zn20 2.0740 CuNi18Zn20 CW409J CuNi18Zn20 C76400 C7521- CuNi10Fe1Mn 2.0872 CuNi10Fe1Mn CW352HCuNi10Fe1Mn C70600 C7060- CuNi30Mn1Fe 2.8820 CuNi30Mn1Fe CW354HCuNi30Mn1Fe C71500 C7150铜合金牌号对照表一、铅黄铜牌号对照表中国牌号日本牌号德国牌号美国牌号英国牌号HPb59-1 C3710 CuZn40Pb2 C37000 CZ120HPb59-3 C3561 CuZn40Pb3 C37710 CZ121Pb3HPb60-2 C3771 CuZn39Pb2 C37700 CZ120HPb62-2 C3713 CuZn38Pb2 C35300 CZ119HPb62-3 C3601 CuZn36Pb3 C36000 CZ124HPb63-3 C3560 CuZn36Pb3 C35600 CZ124二、普通黄铜牌号对照表中国牌号日本牌号德国牌号美国牌号英国牌号H59 C2800 CuZn40 C28000 CZ109H62 C2720 CuZn40 C27400 CZ109H65 C2680 CuZn35 C27000 CZ107H68 C2600 CuZn30 C26000 CZ106H70 C2600 CuZn30 C26000 CZ106H80 C2400 CuZn20 C24000 CZ103H85 C2300 CuZn15 C23000 CZ102H90 C2200 CuZn10 C22000 CZ101H96 C2100 CuZn5 C21000 --三、紫铜牌号对照表名称中国牌号日本牌号德国牌号美国牌号英国零号无氧铜TU0 C1011 -- C10100 C110一号无氧铜TU1 C1020 OF-Cu C10200 C103二号无氧铜TU2 C1020 OF-Cu C10200 C103一号铜 T1 C1020 OF-Cu C10200 C103二号铜 T2 C1100 SE-Cu C11000 C101三号铜 T3 C1221 -- -- --一号磷脱氧铜TP1 C1201 SW-Cu C12000 --二号磷脱氧铜TP2 C1220 SF-Cu C12000。
铜合金的冶炼与铸造工艺
化学氧化处理
通过化学反应在铜合金表面形成一 层氧化膜，提高耐腐蚀性和装饰性 。
04
铜合金的应用领域
建筑领域的应用
01
铜合金在建筑领域的应用主要涉及管道系统、供暖系统、屋顶和外墙 材料等。
02
由于铜合金具有优良的耐腐蚀性和导热性，因此被广泛用于建筑行业 的管道系统，能够保证水质的清洁和管道系统的长期稳定运行。
搅拌器
用于在熔融状态下混合和均匀 化铜合金，保证成分的稳定性 。
模具和浇注系统
用于将熔融状态的铜合金浇注 或注入到铸型中，形成所需的
形状和尺寸。
02
铜合金的铸造工艺
铜合金的铸造方法
砂型铸造
利用砂型作为模具进行 铜合金的铸造，适用于
小批量生产。
熔模铸造
通过制作蜡模后进行熔 脱、焙烧、浇注等工序 ，可生产复杂形状的铜
电解冶炼
利用电解原理将铜和其他 金属元素从其化合物中还 原出来，生成金属单质。
湿法冶炼
通过化学反应将铜和其他 金属元素从其化合物中提 取出来，再进行精炼和提 纯。
铜合金的熔炼设备与工具
熔炼炉
用于熔化铜和其他金属元素， 一般采用电炉或燃气炉。
坩埚
用于盛放熔融状态的铜合金， 具有耐高温、耐腐蚀的特性。
03
在供暖系统中，铜合金的导热性能优异，能够快速传递热量，提高供 暖效率。
04
此外，铜合金还被用于屋顶和外墙材料，具有美观、耐久和防火等特 点。
机械制造领域的应用
01
铜合金在机械制造领域的应用非常广泛，涉及到各 种零部件和工具的制造。
02
由于铜合金具有良好的加工性能和耐磨性，因此被 用于制造各种轴承、齿轮、蜗轮等机械部件。
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195(19.9)
10
685
J
245(25.0)
10
685
ZCuSn10Zn2
S
240(24.5)
120(12.2)
12
685
J
245(25.0)
140(14.3)
6
785
Li、La
270(27.5)
140(14.3)
7
785
铸造锡青铜的主要特性和应用举例（GB/T1176-1987）
合金牌号
主要特性
合金牌号
杂质限量，不大于（%）
锑
硅
磷
砷
碳
镍
锡
锌
铅
锰
总和
ZCuAl8Mn13Fe3
0.15
0.10
0.3
0.02
1.0
ZCuAl8Mn13Fe3Ni2
0.15
0.10
0.3
0.02
1.0
ZCuAl9Mn2
0.05
0.20
0.10
0.50
0.2
1.5
0.1
1.0
ZCuAl9Fe4Ni4Mn2
0.15
0.10
ZCuSn5Pb5Zn5
耐磨性和耐蚀性好，易加工，铸造性能和气密性较好
在较高负荷，中等滑动速度下工作的耐磨耐腐蚀零件，如轴瓦、衬套、缸套、活塞离合器、泵件压盖以及蜗轮等
ZCuSn10Pb1
硬度高，耐磨性极好，不易产生咬死现象，有较好的铸造性能和切削加工性能，在大气和淡水中有良好的耐蚀性
可用于高负荷（20MPa以下）和高滑动速度（8m/s）下工作的耐磨零件，如连杆、衬套、轴瓦、齿轮、蜗轮等
σb/MPa(kgf/mm2)
σ0.2/MPa(kgf/mm2)
δ5(%)
硬度HBW
ZCuSn3Zn8Pb6Ni1
S
175(17.8)
8
590
J
215(21.9)
10
685
ZCuSn3Zn11Pb4
S
175(17.8)
8
590
J
215(21.9)
10
590
ZCuSn5Pb5Zn5
S、J
200(20.4)
其余
ZCuAl9Fe4Ni4Mn2
9—4—4—2铝青铜
4.0~5.0
8.5~10.0
4.0~5.0
0.8~2.5
其余
ZCuAl10Fe3
10—3铝青铜
8.5~11.0
2.0~4.0
其余
ZCuAl10Fe3Mn2
10—3—2铝青铜
9.0~11.0
2.0~4.0
1.0~2.0
其余
铸造铝青铜的杂质限量（GB/T1176-1987）
铸造锡青铜的化学成分（GB/T1176-1987）
合金牌号
合金名称
化学成分（%）
锡
锌
铅
磷
镍
铜
ZCuSn3Zn8Pb6Ni1
3—8—6—1锡青铜
2.0~4.0
6.0~9.0
4.0~7.0
0.5~1.5
其余
ZCuSn3Zn11Pb4
3—11—4锡青铜
2.0~4.0
9.0~13.0
3.0~6.0
其余
ZCuSn5Pb5Zn5
应用举例
ZCuSn3Zn8Pb6Ni1
耐磨性较好，易加工，铸造性能好，气密性较好、耐腐蚀，可在流动海水下工作
在各种液体燃料以及海水、淡水和蒸汽（≤225℃）中工作的零件，压力不大于2.5MPa的阀门和管配件
ZCuSn3Zn11Pb4
铸造性能好，易加工，耐腐蚀
海水、淡水、蒸汽中，压力不大于2.5MPa的管配件
合金牌号
杂质限量，不大于（%）
铁
铝
锑
硅
磷
硫
镍
锡
锌
铅
锰
总和
ZCuSn3Zn8Pb6Ni1
0.4
0.02
0.3
0.02
0.05
1.0
ZCuSn3Zn11Pb4
0.5
0.02
0.3
0.02
0.05
1.0
ZCuSn5Pb5Zn5
0.3
0.01
0.25
0.01
0.05
0.10
2.5
1.0
ZCuSn10Pb1
0.1
3—5—5锡青铜
4.0~6.0
4.0~6.0
4.0~6.0
其余
ZCuSn10Pb1
10—1锡青铜
9.0~11.5
0.5~1.0
其余
ZCuSn10Pb5
10—5锡青铜
9.0~11.0
4.0~6.0
其余
ZCuSn10Zn2
10—2锡青铜
9.0~11.0
1.0~3.0
其余
铸造锡青铜的杂质限量（GB/T1176-1987）
δ5(%)
硬度HBW
ZCuAl8Mn13Fe3
S
600(61.2)
270(27.5)
15
1570
J
650(66.3)
280(28.6)
10
1665
ZCuAl8Mn13Fe3Ni2
S
645(65.8)
280(28.6)
20
1570
J
670(68.3)
310(31.6)
18
1665
ZCuAl9Mn2
S
390(39.8)
ZCuSn10Pb5
耐腐蚀，特别对稀硫酸、盐酸和脂肪酸
结构材料，耐蚀、耐酸的配件以及破碎机衬套、轴瓦
ZCuSn10Zn2
耐蚀性、耐磨性和切削加工性能好，铸造性能好，铸件致密性较高，气密性较好
在中等及较高负荷和小滑动速度下工作的重要管配件，以及阀、旋塞、泵体、齿轮、叶轮和蜗轮等
铸造铝青铜的化学成分（GB/T1176-1987）
合金牌号
合金名称
化学成分（%）
镍
铝
铁
锰
铜
ZCuAl8Mn13Fe3
8—13—3铝青铜
7.0~9.0
2.0~4.0
12.0~14.5
其余
ZCuAl8Mn13Fe3Ni2
8—13—3—2铝青铜
1.8~2.5
7.0~8.5
2.5~4.0
11.5~14.0
其余
ZCuAl9Mn2
9—2铝青铜
8.0~10.0
1.5~2.5
0.20
1.0
ZCuAl10Fe3
0.20
3.0
0.3
0.4
0.2
1.0
1.0
ZCuAl10Fe3Mn2
0.05
0.10
0.01
0.01
0.1
0.5
0.3
0.75
铸造铝青铜的力学性能（GB/T1176-1987）
合金牌号
铸造方法
力学性能，不低于
σb/MPa(kgf/mm2)
σ0.2/MPa(kgf/mm2)
0.01
0.05
0.02
0.05
0.10
0.05
0.25
0.05
0.75
ZCuSn10Pb5
0.3
0.02
0.3
0.05
1.0
1.0
ZCuSn10Zn2
0.25
0.01
0.3
0.01
0.05
0.10
2.0
1.51987）
合金牌号
铸造方法
力学性能，不低于
20
835
J
440(44.9)
20
930
ZCuAl9Fe4Ni4Mn2
S
630(64.3)
250(25.5)
16
1570
ZCuAl10Fe3
S
490(50.0)
180(18.4)
13
980
J
540(55.1)
200(20.4)
15
1080
Li、La
540(55.1)
90(9.2)
13
590
Li、La
250(25.5)
100(10.2)
13
635
ZCuSn10Pb1
S
220(22.4)
130(13.3)
3
785
J
310(31.6)
170(17.3)
2
885
Li
330(33.6)
170(17.3)
4
885
La
360(36.7)
170(17.3)
6
885
ZCuSn10Pb5