铜基弹性材料(改)
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铜镍硅铝合金
该合金主要由浙江大学研制，具有良好的弹性，可用来制造仪 器仪表、电子通信中的精密元件。同时具有良好的导电性、较 高的抗张强度、弹性极限和韧性，较高的软化温度，抗应力松 弛能力强，加工性能好，焊接、电镀性能良好，很高的耐蚀性 和抗氧化性，原料来料丰富无毒。
钛青铜
铜镍锰合金
铜镍锡合金
• Cu-Ni-Sn合金有着良好的综合性能。与铍青铜相比，该合金以其高强度（抗拉强 度约为1220MPa）和韧性（杨氏模量约为130E/GPa，伸长率约为4% ）相配合、 优良的抗腐蚀性能、良好的焊接以及无环境污染、生产工艺简单、成本低、好 的导电稳定性（电阻率约为219×10−9Ω×m ）及优良的工艺性能等优点，令人 瞩目。而且该合金的使用温度可达200～250℃，抗高温应力松弛性能大大优于 铍青铜，
铜基弹性材料简介
铜基弹性材料是一种历史悠久用途 广泛的材料，具有一定弹性、强度、 良好的导电、导热性、耐蚀性、和 良好的加工成型性能。是一种重要 的导电弹性材料，在电器接插件、 弹簧、开关、触头等各种导电弹性 元件及电子、通讯、仪表等工业中 广泛应用
铜基弹性材料的发展
传统的铜基弹性材料主要是铍青铜、锡磷青铜、 镍白铜、钛青铜等 随着现代工业和科学的发展，又开发出来了CuNi-Sn系、Cu-Ni-Mn系、Cu-Ni-Si-Al系、铝镍黄铜 弹性材料
以前国内锌白铜品种单一，只有BZnl5-20一个牌号，经过近 几年的研制，开发了BZnl5-38、BZnl2-29、BZNl8-26、BZNl817、BZNl5-30-0.3、BZNl8-20等多个牌号以满足电子、宇航、 通信行业的需求
黄铜
黄铜具有较高的强度（抗拉强度约为686-892MPa，硬度约为 115-180HV，杨氏模量约为103E/GPa，剪切模量约为38GPa， 伸长率约为10-40% ），极优良的冷热变形能力，抗蚀性虽然 高但是对应力腐蚀敏感。但是其性能随时间变化而变化
• 但是铍青铜合金成本高，生产工艺相对复杂，铍的氧化 物和粉尘等有毒物质对人和环境会产生公害，高温抗应 力松弛能力差，对热处理敏感，近年人们一直在寻求其 的替代产品
• 目前，美国和日本仍然是世界上铍青铜材料主要生产国。 今年各国都在朝低铍含量、添加微量元来自百度文库和改进加工工 艺等方向努力，但是中国在这方面研究仍不足。
美国在弹性黄铜方面拓展出来系Cu-Zn-Al-Ni （ C69000 ）和 Cu-Zn-Al-Co系（ C68000 ）
日本比较成熟的弹性黄铜方面产品除了Cu-Zn-Al-Ni和Cu-ZnAl-Co系还有Cu-Zn-Al-Fe系和Cu-Zn-Al-Sn系等产品，但是CuZn-Al-Sn系伸长率较低，Sn价格昂贵，限制其在某些区域的 使用
我国在黄铜的改造上主要有浙江冶金研究院的73Cu-22Zn, 洛阳的铜加工厂的73Cu-4Al-0.6Co-Zn等，两者均投入工业 化生产
锌白铜
西岭青铜 黄铜
铍青铜
• 铍青铜具有优异的的机械性能、物理性能和化学稳定性， 如高的强度（抗拉强度约为1098-1373MPa，硬度约为 350-430HV）、弹性（杨氏模量约为130E/GPa，剪切模 量约为48GPa，伸长率约为2.5% ），以及优良的导电性、 导热性、耐蚀性、耐磨性、耐疲劳性等。是至今为止最 好的重要弹性材料。
锌白铜
锌白铜具有优良的耐蚀性、钎焊性和中等以上的强度（强 度约为580-865 MPa硬度约为120-270HV），弹性好（伸长 率约为2-4%，杨氏模量约为133E/GPa)，易于冷加工，耐热 耐寒，塑性高，还有很好的电学性能，除了结构材料，还 常用于重要的高电阻和热电偶合金。用于制造耐蚀的结构 件和弹簧、接插件，或是用于做精密仪器，医疗器械，通 讯工业，卫生工程的各种零件。
但是由于其加工硬化率高、在生产过程中冷加工道次多、生产周期长、 锡资源紧缺，长期研究人员一直研制低锡或者无锡材料代替锡磷青铜
锡磷青铜的发展： • 工作超过150℃时、强度下降较大。日本同和金属公司开
发NB-105和NB-109合金用来做汽车连接器。 • 在生产过程中追求晶粒的进一步细化，改变铸造工艺。
在弹性合金研究方面处于领先地位的美国日本等 国家、研究方向主要集中在材料的性能和成本两 个方面，而我国弹性铜合金研究起步较晚，弹性 铜合金不仅数量，跟主要是产品质量不能满足现 在对电子元器件应用弹性材料的需求。
铜基弹性材料的分类
根据强化机制主要分为5类 低温退火强化型合金：锡磷青铜、锌白铜、黄
铜、特殊铝青铜 等， 时效析出硬化型合金：铍青铜、钛青铜、镍铍
钛青铜
• 钛青铜是五十年代末期出现的合金，其具有与铍青铜同 样具有的高强度（抗拉强度约为735-1373MPa）、硬度 （硬度约为250-400HV ）、弹性（杨氏模量约为 122.58E/GPa，伸长率约为8.0% ）和良好的耐磨性、耐 蚀性、加工性和可焊性，并且高温性能由于铍青铜。与 此同时，钛青铜还具有生产工艺简单，原料丰富，价格 便宜等优点。
• 但是钛极易氧化，在非真空熔炼时，烧损极大，合金成 份难以控制，容易产生钛的氧化物夹杂，影响合金性能。
• 如今，日本已经用这种合金部分代替铍青铜制造敏感元 件和弹簧接插件。我国正在研制的钛青铜为Qti，另外还 研制三元钛青铜，尝试在钛青铜中增加铝等元素。
铜镍锰合金
• 今年国外对铜镍锰合金进行大量研究，从性能数据 上看，该合金有比铍青铜更高的抗拉强度和弹性。 该合金具有高的机械强度、硬度、弹性和工作温度， 并且加工工艺优良，热处理要求不严格。同时，该 合金还具有良好的耐蚀性能和工艺性能，价格也便 宜。
合金 等， 调幅分解强化型合金：铜镍锡合金、铜镍铬合
金 等， 纳米粒子弥散强化型合金：铜铁磷合金、铜铌
合金 等， 包覆型复合材料：轧制包覆型、电镀型 等。
锡磷青铜
锡磷青铜具有高强（抗拉强度约为686-980MPa，硬度约为160-260HV）、 优良的弹性(杨氏模量约为103E/GPa，剪切模量约为45GPa，伸长率约 为7.5-12% )，耐蚀、耐磨、抗磁、易钎焊、电镀（电阻率约为 13×10−8Ω×m）等良好的性能。主要运用于电子、通讯、电气设备用 于制作各种插件、连接器、继电器、接触器、端子、触头、膜片、弹 簧等元器件。
该合金主要由浙江大学研制，具有良好的弹性，可用来制造仪 器仪表、电子通信中的精密元件。同时具有良好的导电性、较 高的抗张强度、弹性极限和韧性，较高的软化温度，抗应力松 弛能力强，加工性能好，焊接、电镀性能良好，很高的耐蚀性 和抗氧化性，原料来料丰富无毒。
钛青铜
铜镍锰合金
铜镍锡合金
• Cu-Ni-Sn合金有着良好的综合性能。与铍青铜相比，该合金以其高强度（抗拉强 度约为1220MPa）和韧性（杨氏模量约为130E/GPa，伸长率约为4% ）相配合、 优良的抗腐蚀性能、良好的焊接以及无环境污染、生产工艺简单、成本低、好 的导电稳定性（电阻率约为219×10−9Ω×m ）及优良的工艺性能等优点，令人 瞩目。而且该合金的使用温度可达200～250℃，抗高温应力松弛性能大大优于 铍青铜，
铜基弹性材料简介
铜基弹性材料是一种历史悠久用途 广泛的材料，具有一定弹性、强度、 良好的导电、导热性、耐蚀性、和 良好的加工成型性能。是一种重要 的导电弹性材料，在电器接插件、 弹簧、开关、触头等各种导电弹性 元件及电子、通讯、仪表等工业中 广泛应用
铜基弹性材料的发展
传统的铜基弹性材料主要是铍青铜、锡磷青铜、 镍白铜、钛青铜等 随着现代工业和科学的发展，又开发出来了CuNi-Sn系、Cu-Ni-Mn系、Cu-Ni-Si-Al系、铝镍黄铜 弹性材料
以前国内锌白铜品种单一，只有BZnl5-20一个牌号，经过近 几年的研制，开发了BZnl5-38、BZnl2-29、BZNl8-26、BZNl817、BZNl5-30-0.3、BZNl8-20等多个牌号以满足电子、宇航、 通信行业的需求
黄铜
黄铜具有较高的强度（抗拉强度约为686-892MPa，硬度约为 115-180HV，杨氏模量约为103E/GPa，剪切模量约为38GPa， 伸长率约为10-40% ），极优良的冷热变形能力，抗蚀性虽然 高但是对应力腐蚀敏感。但是其性能随时间变化而变化
• 但是铍青铜合金成本高，生产工艺相对复杂，铍的氧化 物和粉尘等有毒物质对人和环境会产生公害，高温抗应 力松弛能力差，对热处理敏感，近年人们一直在寻求其 的替代产品
• 目前，美国和日本仍然是世界上铍青铜材料主要生产国。 今年各国都在朝低铍含量、添加微量元来自百度文库和改进加工工 艺等方向努力，但是中国在这方面研究仍不足。
美国在弹性黄铜方面拓展出来系Cu-Zn-Al-Ni （ C69000 ）和 Cu-Zn-Al-Co系（ C68000 ）
日本比较成熟的弹性黄铜方面产品除了Cu-Zn-Al-Ni和Cu-ZnAl-Co系还有Cu-Zn-Al-Fe系和Cu-Zn-Al-Sn系等产品，但是CuZn-Al-Sn系伸长率较低，Sn价格昂贵，限制其在某些区域的 使用
我国在黄铜的改造上主要有浙江冶金研究院的73Cu-22Zn, 洛阳的铜加工厂的73Cu-4Al-0.6Co-Zn等，两者均投入工业 化生产
锌白铜
西岭青铜 黄铜
铍青铜
• 铍青铜具有优异的的机械性能、物理性能和化学稳定性， 如高的强度（抗拉强度约为1098-1373MPa，硬度约为 350-430HV）、弹性（杨氏模量约为130E/GPa，剪切模 量约为48GPa，伸长率约为2.5% ），以及优良的导电性、 导热性、耐蚀性、耐磨性、耐疲劳性等。是至今为止最 好的重要弹性材料。
锌白铜
锌白铜具有优良的耐蚀性、钎焊性和中等以上的强度（强 度约为580-865 MPa硬度约为120-270HV），弹性好（伸长 率约为2-4%，杨氏模量约为133E/GPa)，易于冷加工，耐热 耐寒，塑性高，还有很好的电学性能，除了结构材料，还 常用于重要的高电阻和热电偶合金。用于制造耐蚀的结构 件和弹簧、接插件，或是用于做精密仪器，医疗器械，通 讯工业，卫生工程的各种零件。
但是由于其加工硬化率高、在生产过程中冷加工道次多、生产周期长、 锡资源紧缺，长期研究人员一直研制低锡或者无锡材料代替锡磷青铜
锡磷青铜的发展： • 工作超过150℃时、强度下降较大。日本同和金属公司开
发NB-105和NB-109合金用来做汽车连接器。 • 在生产过程中追求晶粒的进一步细化，改变铸造工艺。
在弹性合金研究方面处于领先地位的美国日本等 国家、研究方向主要集中在材料的性能和成本两 个方面，而我国弹性铜合金研究起步较晚，弹性 铜合金不仅数量，跟主要是产品质量不能满足现 在对电子元器件应用弹性材料的需求。
铜基弹性材料的分类
根据强化机制主要分为5类 低温退火强化型合金：锡磷青铜、锌白铜、黄
铜、特殊铝青铜 等， 时效析出硬化型合金：铍青铜、钛青铜、镍铍
钛青铜
• 钛青铜是五十年代末期出现的合金，其具有与铍青铜同 样具有的高强度（抗拉强度约为735-1373MPa）、硬度 （硬度约为250-400HV ）、弹性（杨氏模量约为 122.58E/GPa，伸长率约为8.0% ）和良好的耐磨性、耐 蚀性、加工性和可焊性，并且高温性能由于铍青铜。与 此同时，钛青铜还具有生产工艺简单，原料丰富，价格 便宜等优点。
• 但是钛极易氧化，在非真空熔炼时，烧损极大，合金成 份难以控制，容易产生钛的氧化物夹杂，影响合金性能。
• 如今，日本已经用这种合金部分代替铍青铜制造敏感元 件和弹簧接插件。我国正在研制的钛青铜为Qti，另外还 研制三元钛青铜，尝试在钛青铜中增加铝等元素。
铜镍锰合金
• 今年国外对铜镍锰合金进行大量研究，从性能数据 上看，该合金有比铍青铜更高的抗拉强度和弹性。 该合金具有高的机械强度、硬度、弹性和工作温度， 并且加工工艺优良，热处理要求不严格。同时，该 合金还具有良好的耐蚀性能和工艺性能，价格也便 宜。
合金 等， 调幅分解强化型合金：铜镍锡合金、铜镍铬合
金 等， 纳米粒子弥散强化型合金：铜铁磷合金、铜铌
合金 等， 包覆型复合材料：轧制包覆型、电镀型 等。
锡磷青铜
锡磷青铜具有高强（抗拉强度约为686-980MPa，硬度约为160-260HV）、 优良的弹性(杨氏模量约为103E/GPa，剪切模量约为45GPa，伸长率约 为7.5-12% )，耐蚀、耐磨、抗磁、易钎焊、电镀（电阻率约为 13×10−8Ω×m）等良好的性能。主要运用于电子、通讯、电气设备用 于制作各种插件、连接器、继电器、接触器、端子、触头、膜片、弹 簧等元器件。