铜及铜合金制样技术
行业标准《铜及铜合金力学性能试样的制备》编制说明
《铜及铜合金力学性能试样的制备》编制说明一任务来源根据有色标委[2010] 21号《关于转发工信部《关于印发2010年第一批行业标准制修订计划的通知》的函》，《铜及铜合金力学性能试验试样加工方法》标准列入附件1“2010年第一批有色金属行业标准计划项目表”第99号（计划编号为2010-0475T-YS）。
该标准由全国有色金属标准化技术委员会提出，主要起草单位为浙江方圆检测集团股份有限公司和中铝沈阳有色金属加工有限公司。
在标准起草过程中，原标准名称中的“加工方法”的提法不科学，建议将本项目名称由“铜及铜合金力学性能试验试样加工方法”改为“铜及铜合金力学性能试样的制备”二起草过程标准起草单位首先查阅了国内外有关铜及铜合金产品力学性能试验试样加工方法的有关资料和标准。
目前，我国铜及铜合金产品的拉伸试样加工尺寸大多按照GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》标准进行，由于GB/T228标准主要侧重的是钢产品的试验方法，对试样的规定较为原则，而铜及铜合金相对于钢产品来说，普遍存在强度低、规格较小，部分产品在拉伸过程中容易打滑，不利于夹持等，同时硬度试验、反复弯曲等试验用试样尺寸在相关标准中都未明确。
2008年，有色金属行业标准YS/T668-2008《铜及铜合金理化检测取样方法》实施，对铜及铜合金力学性能取样位置和样坯尺寸作出了规定，但对试样的加工尺寸仍未作详细描述，这就使得铜及铜合金生产企业和使用方在试样尺寸的选择上有较大的随意性，尤其在异议处理时，可能带来试验结果上的差异。
该标准的制定，在某种程度上可以统一和规范铜及铜合金力学性能试验用试样，并初步建立铜及铜合金力学性能试样的加工体系，在起草过程中，充分考虑到目前行业在试样加工方面的习惯，力求标准的实用性和可操作性。
三制定原则1 标准依据：JIS Z 2201：1998 《Test pieces for tensile test for metallic materials》.ASTM标准：ASTM E8/E8M-09 《Standard test methods for tension testing of metallic materials》.ISO标准：ISO6892.1-2009《metallic materials –tensile testing-part 1: method of test at room temperature》；ISO 4739-1985《Wrought copper and copper alloy products. Selection and preparation of specimens》；GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》YS/T668-2008《铜及铜合金理化检测取样方法》2 编制要求本标准根据《中华人民共和国标准化法》要求，在编写方式上执行GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》和GB/T20001.4《标准编写规则第4部分:化学分析方法》的规定,并按《有色金属冶炼产品、加工产品、化学分析方法国家标准、行业标准编写示例》的要求进行编制。
铜及铜合金板带材的生产工艺
铜及铜合金板带材的生产工艺铜及铜合金板带材是重有色金属中应用最广的一类，其生产方法，根据合金的具体特性、产品规格范围、产品性能要求与技术设备条件的不同而不同。
目前根据国内外实际的生产情况，生产方法大致有以下几种；(1)半连续铸锭加热-热轧-冷轧法。
此法是最成熟的传统生产方法，应用最广。
它适宜于大规模生产，且不受合金牌号限制，除生产带材和成卷轧制横切薄板之外，还适宜于生产不同厚度与宽度的中厚板材。
(2)水平连续铸造卷坯-成卷冷轧法。
此法也属于现代化铜板带材生产方法，但在生产规模、合金牌号、产品宽度上都有一定的局限性，在产品厚度上仅适宜于生产带材与宽度不大的薄板材。
(3)块状铸坯-冷轧与挤压坯料-冷轧法。
此种方法已在工业发达国家有所见，但由于其适用品种有限，因此使用还不广。
前两种进行比较，主要差异在于后一种方法省去了铸锭加热与热轧工序，因而生产周期短、生产效率高以及节约能耗等优点，但该方法由于生产规模、合金品种以及产品规格上的限制，其适用性远不如第一种方法。
半连续铸锭加热-热轧-冷轧工艺被广泛应用在铜及铜合金板带材生产，其最先进的生产过程是：大容量电炉熔炼和立式半连续铸造方法铸锭，在轧机允许的情况下，采用单重几吨到几十吨的锭坯进行热轧开坯，热轧后进行坯料vstrongclass二"keylink"＞机械双面铣削，铣去铸造与热轧工序带来的表面缺陷，铣面后的卷坯采用大卷重强化冷轧，中间退火与成品退火是在无氧条件下成卷进行的，并开卷清洗，在气体浮动条件下连续进行无氧化退火，并采用连续式精整剪切机列获得最终成品。
现对其中一些主要工序的工艺条件及要求作简要叙述。
1•铸锭及其加热铜及铜合金铸锭的质量对其加工工艺性能与制品最终质量影响很大，因此对锭坯的质量要求严格t除尺寸与形状应满足要求外，铸锭的化学成分、表面与内部质量也应符合相应技术标准，且不能有冷隔、裂纹、气孔及偏析瘤等缺陷。
此外，要控制杂质成分，防止出现铋脆等问题。
上海理工大学科技成果——铜合金及加工技术
上海理工大学科技成果——铜合金及加工技术1、开发出大规模集成电路用引线框架材料从1996年开始带领本课题组攻克了Cu-Fe-P系合金的合金化，熔炼工艺，轧制工艺与热处理工艺的结合协调和板型控制等关键技术，实现了Cu-Fe-P铜带和异型带的工业化的生产，产品的质量达到了国外先进同类产品的水平，大幅度提升我国引线框架用铜合金的综合技术水平，为企业带来了显著的经济效益，2004年产量就达到9200吨，产值 2.2亿元，2005年生产的集成电路引线框架用铜合金已超过10000吨，2006年生产的集成电路引线框架用铜合金已超过12000吨，到目前为止已经累计创造产值12亿元，利税达到1.2亿元。
市场占有率达到50%以上，改变了我国该类产品全部依靠进口的局面。
先后获得河南省科技进步一等奖一项，河南省科技进步二等奖一项，中国有色工业科技进步二等奖一项。
2、研制出具有自主知识产权的新一代高速列车接触线材料高速电气化铁路电力牵引用接触线是通过与电力机车受电弓滑板滑动摩擦直接向电力机车输送电流的导线，随着电气铁路运行向高速发展，要求接触线材料在具有良好导电性的同时，还应具有高的机械强度和高的抗软化温度。
我国目前所使用的高速电气化铁路电力牵引用接触线材料多为进口材料。
本课题组在国家“863”项目的支持下于2002年开始研制和开发具有自主知识产权的高性能接触线材料。
经过三年的攻关，已经研制出满足高速列车要求的析出强化型的高强度、高耐磨、高导电铜合金导线，并提供相应的适合工业化生产的制造和生产方法和工艺路线。
所开发出的材料性能指标已达到抗拉强度σb＞580Mpa，延伸率＞5%，导电率＞78%IACS。
同时具有良好的高耐磨性能，抗疲劳性能，抗高温软化性能，设计寿命为15年。
目前已经申请国家发明专利四项。
双沟型铜合金接触线3、采用快速凝固技术制备出高强度高导电铜合金该项目利用快速凝固技术可以使合金固溶度极大的扩展和实现晶粒细化的特点，通过优化的合金化设计可以制备出同时具有高强度和高导电性的铜合金薄带，为一种非常理想的高强高导铜合金的制备方法。
铜合金的加工工艺流程
铜合金的加工工艺流程铜恰金带材的制造的第一步就是采用连续挤压的方法将［康口但合金材料挤压成铜和铜合金坯，即连铸，连铸质量的好坏直接影响了整个制备过程.在整个熔炼过程中,要严格控制熔炼温度、浇铸温度、烧病温度，以较少缩孔，夹渣等缺陷.钢合金的加工工艺流程如下：一、铜合金带材的轧制工序采用轧制的方法将连铸出来的铜合金坯轧制成规定规格的铜合金带材，经过连铸工序挤压成的还料大都是矩形还或者不封闭的曲线形坯.采用这种方法可以制造出超长的铜和铜合金带材，目带材的品质高.轧制的方法有：1.1 半连续铸锭加热、热轧、冷轧法这种方法是传统工艺中应用最广也是最成熟的一种方法，它不受合金牌号的控制，可以大规模生产，除了生产带材外，还可以生产中厚度的板材.为了保证轧制的质最和效率，一般在热轧前要对锭坯表面进行局部修刮，对坯料加热的温度要比开车曲高30—40度，但过高的温度会造成表面金属氧化，所以为了保证坯料表面的质量，还料加热的温度不宜过高，而且氧化损失过大的时候会造成表面脱锌，极有可能发生断裂现象.加热时的温度要稳定而均匀，在加热过程中动作要迅速，在进人腑性温度区前结束轧制，这个比较难把握，所以在轧制的过程中极易出现断裂破碎的情况，成品率较低.1.2 水平连续铸造卷坯，成卷冷轧法这个方法属于现代铜合金板材的生产方法，相对于上一种，它在生产规模、牌号控制等方面都有一定的要求，在产品厚度上适宜生产带材和薄板材.这种方法制造出来的还料厚度不大，在保证连续铸还拉出结晶器后，在足够的冷却速度下，采用在线固溶的处理方法，在强化合金元素的效果时注意铸坯的厚度不宜过大，这是为防止出现降低冷却速度时出现大颗粒析出物，但是由于其合金液态时导MV性差、流动性差、易疏松等特性，铸锭的厚度也不能过小.半连续铸锭加瞳水平连续铸造卷坯两种铸造方法的差别在于水平连续铸造卷坯省略了铸锭加热和热轧工序，这样生产起来速度快，效率更高，但是由于生产规模的限制，远没有半连续铸锭加热的方法应用广泛，半连续铸锭加热一热轧一冷轧工艺被广泛应用在铜及铜合金板带材生产，其中最先进的生产过程是：大容量电炉熔炼和半连续铸造方法铸锭，在轧机允许的情况下，采用单击几吨到几十吨的淀坯进行热轧开坯，热轧后进行还料跳削，镰去坯料的表面缺陷，铁面后的卷坯采用大卷至强化冷轧,中间退火与成品退火是在无氧条件下成卷进行的,并开卷清洗，在气体浮动条件下连续迸行无氧化退火,并采用连续式精整剪切机列获得最终成品.二.热处理工艺在铜合金带材的生产加工过程中，轧制工艺和热处理工艺通常是结合在一起的，时效前进行较大的冷变形，可以加速析出物的析出，在大变形后进行中间退火工艺，然后用一次低温控制制品的性能,这个时候要严格控制退火的时间和温度,火势均匀充分，温度过高、持续时间过长会造成最终制品内晶粒度过大，降低产品的性能，温度过低、时间不足又会让产品部分保留加工硬化效应。
铜与铜合金理化检测取样标准
《铜及铜合金理化检测取样标准》送审稿编制说明中铝铜加工年月日《铜及铜合金理化检测取样方法》送审稿编制说明一、任务来源根据工信厅科[]号所下达的标准制修定计划,《铜及铜合金理化检测取样方法》（计划编号）标准列入年第二批有色金属国家标准项目计划表第号，由中铝铜加工、聊城市产品质量监督检验所、金威铜业、市华鸿铜管、凯美龙精密铜带（）、耐乐铜业、耐乐铜业、春雷铜材有限责任公司、中铝有色金属加工、国家再生有色金属橡塑材料质量监督检验中心、西北有色金属研究院、有研亿金新材料、市质量技术监督局负责修订，项目年完成。
二、编制原则、本标准依照、标准化工作导则第部分：标准的结构和编写要求进行编写。
、结合国铸造及加工铜及铜合金的生产和使用状况，做到检测取样的合理性与实用性。
、查阅相关标准和国外铜及铜合金理化检测取样的标准和技术要求。
三、工作简况《铜及铜合金理化检测取样方法》制定于年，随年限变迁，技术进步，标准的部分条款容、引用的标准，以及标准的适用围不适用现产品检测的需要，尤其伴随着《铜及铜合金材料室温拉伸试验方法》的发布实施，拉伸试样的取样要求有了较大变化，试样类型也更加丰富，新的拉伸试验方法针对性更强，适用围更广，原有的取样方法已不满足当前市场及客户越来越多的需求，建议该方法进行修订。
标准修订任务落实后，我们立即成立了《铜及铜合金理化检测取样方法》起草小组，并落实起草任务，确定标准的主要起草人，拟定该标准的工作计划。
具体分工为：中铝铜加工总负责、市场和同行业信息收集、资料汇总及执笔；聊城市产品质量监督检验所、金威铜业、市华鸿铜管、凯美龙精密铜带（）、耐乐铜业、耐乐铜业、春雷铜材有限责任公司、中铝有色金属加工、国家再生有色金属橡塑材料质量监督检验中心、西北有色金属研究院、有研亿金新材料、市质量技术监督局负责补充市场信息和标准数据的验证。
编制组分工明确，紧密合作，共同完成标准的修订工作。
查阅、分析了国外有关铜及铜合金化学成分分析、力学及工艺性能测试、物理及化学性能测试资料、产品标准、制样标准和分析方法标准中对检测试样的要求，结合国铜及铜合金生产厂家在取样方面实际操作经验、试样加工能力，在《铜及铜合金理化检测取样方法》的基础上，修改采用：《铜及铜合金化学分析用样品的选取与制备第部分铸造未加工产品的取样》；：《铜及铜合金化学分析用样品的选取与制备第部分加工产品与铸件的取样》，形成本标准征求意见稿及其编制说明。
国家标准《铜及铜合金材料 室温拉伸试验方法》 编制说明
《铜及铜合金材料室温拉伸试验方法》编制说明一、任务来源根据2013年有色金属行业标准化技术委员会2014年制修订标准项目计划中的第111项（C20132124-T-610），制定《铜及铜合金材料室温拉伸试验方法》国家标准。
本标准由中铝洛阳铜业有限公司负责起草，若干相关单位参与起草及验证。
二、工作简况1.立项目的和意义针对铜及铜合金材料室温拉伸性能检测指标的要求，对试验控制速率以定量化，便于具体实施操作；对铜及铜合金拉伸试样的种类进行了扩展，以规范检测工作；规定了拉伸试样的取样方向和部位；采用本标准规定的试验方法，可在一定程度上提高检测效率，规范拉伸试验，增加试验结果的可比性，减少质量异议的发生。
2. 项目编制组成员包含了国内部分主要铜合金加工企业及有色金属检测机构，具有较强的代表性。
3.主要工作过程3.1 2014年3月27日，由全国有色金属标准化技术委员会主持在江苏扬州召开了《铜及铜合金室温拉伸试验方法》标准第一次工作会议，会议上对标准的起草任务进行落实，成立了标准编制组，确定了由中铝洛阳铜业有限公司为负责起草单位，若干相关单位参与起草及验证。
3.2 2014年4月～10月，编制组根据江苏扬州任务落实会确定的起草原则，对我国目前铜及铜合金室温拉伸试验的情况进行广泛调研，查阅、分析了国内外有关检测金属材料拉伸试验的标准和资料，如标准GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》、GB/T 16865-2013《变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法》、GB/T 2975-1998《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》、YS/T 668-2008《铜及铜合金理化检测取样方法》、YS/T 815-2012《铜及铜合金力学性能和工艺性能试样的制备方法》、ASTM E8/E8M-08《金属材料拉伸试验方法》、JIS Z 2201《金属材料拉伸试验用试样》、ISO 4739---1985《加工铜和铜合金——力学试验用试样和试件的选取与制备》等，结合国内铜及铜合金拉伸现状，于2014年10月份起草了本标准的初步讨论稿。
铜及铜合金理化检测取样方法审定稿编制说明中铝洛阳铜业有限
《铜及铜合金理化检测取样方法》（审定稿）编制说明中铝洛阳铜业有限公司2007年6月25日《铜及铜合金理化检测取样方法》（审定稿）编制说明一、任务来源根据全国有色金属标准化技术委员会2006年关于有色金属国家、行业标准制修订计划的安排，由中铝洛阳铜业有限公司负责制订《铜及铜合金理化检测取样方法》。
二、编制原则1、本标准依照GB/T1.1-2000、有色加工产品标准和行业标准编写示例的要求进行编写。
2、结合国内铸造及加工铜及铜合金的生产和使用状况，做到检测取样的合理性与实用性。
三、标准制订简述《铜及铜合金理化检测取样方法》行业标准征求意见稿于2007年1月9日在哈尔滨召开的“有色金属标准讨论、审定会”上进行了宣读，广泛征求和收集了与会兄弟单位代表的意见。
随后我们又通过电话和信函与有关单位进行了互相沟通,积极征求意见。
我们针对各条意见认真进行了讨论和分析，并在原征求意见稿基础上进行了修改，重新进行了编辑整理。
前言部分增加了GB/T10119-1988《黄铜耐脱锌腐蚀性能的测定》；YS/T450-2002《冰箱用高清洁度铜管》；GB/T18033-2000《无缝铜水管和铜气管》参考标准；方法中“力学性能”改为力学及工艺性能，“金属物理”改为物理及化学性能。
术语部分增加了“下列术语及定义适用于本标准”。
术语定义加上了中英文对照，删除了2.15表面粗糙度、2.16毛刺、2.17侧弯、2.18横弯、2.19 卷曲、2.20扭曲术语定义及取样方法。
增加了冲杯试验、水压试验、气压试验、铜管材内表面Cl-（氯离子）、油分、水分、石蜡测定试样，管材内表面碳层试验、耐脱锌腐蚀试样取样方法。
本标准包括适用范围、有关术语、一般要求和试样取样方法等内容，为了便于非本专业人员的理解和应用，本标准对有关术语的定义进行了简单的阐述。
四、主要技术内容的确定1、化学成分检测试样的确定化学成分检测试样包括了熔炼分析、成品分析取样，参考了ISO 1811-1：1988《铜及铜合金化学分析用样品的选取与制备第1部分铸造未加工产品的取样》；ISO 1811-2：1988《铜及铜合金化学分析用样品的选取与制备第2部分加工产品与铸件的取样》。
铜及其合金的加工工艺流程
铜及其合金的加工工艺流程一、原料准备。
铜及其合金加工的第一步当然是准备好原料啦。
这原料的选择可讲究着呢。
就拿铜来说，有纯铜，它的纯度得达到一定的标准才行。
如果是合金的话，像黄铜（铜锌合金）、青铜（铜锡合金等），那各种金属的比例得拿捏得死死的。
好比做蛋糕，各种材料的量不对，做出来的味道就不对啦。
这些原料有的是从矿石冶炼而来，经过一系列复杂的化学和物理过程，最后变成我们加工需要的块状或者柱状的材料。
而且原料的质量要严格把关哦，要是有杂质太多之类的问题，后面加工出来的产品可就不咋地了。
二、熔炼。
接下来就是熔炼环节。
把准备好的铜或者铜合金原料放进熔炉里，就像把食材放进锅里煮一样。
这个熔炉的温度可高啦，要达到铜或者合金能够熔化的温度。
在熔炼的过程中，为了保证金属的质量，有时候还得加入一些助剂呢。
比如说，为了去除杂质，可能会加入一些除渣剂。
这就好比煮菜的时候，为了让菜更干净，得把一些脏东西捞出来一样。
熔炼的时候，要时刻关注着金属的状态，确保它完全熔化并且混合均匀。
要是不均匀，就像蛋糕里的面粉没有搅匀，吃起来口感就不好啦。
三、铸造。
等金属熔炼好了，就进入铸造环节啦。
铸造的方法有好多呢。
比如砂型铸造，这就像是用沙子做一个模具，然后把熔化的铜或者合金倒进去，等它冷却凝固，就得到了我们想要的形状。
还有压铸，这种方法就像是用力把金属挤到模具里一样，速度很快，而且做出来的产品表面比较光滑。
铸造出来的产品可能是一些简单的形状，像块状、板状之类的，这就为后面的加工打下了基础。
不过铸造的时候也有很多要注意的地方呢。
比如说模具得设计好，不然铸造出来的东西可能会有缺陷，就像做饼干的时候，模具要是坏了，饼干的形状就不完美啦。
四、轧制。
铸造出来的材料如果是板状或者块状的，很多时候要进行轧制加工。
轧制就像是把面团擀平一样。
通过轧机的滚轮，把材料压薄或者压成特定的形状。
这个过程中，轧机的压力要控制好哦。
压力太大，材料可能会被压坏，就像擀面皮的时候用力过猛，面皮就破了。
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。
铜及铜合金材料的制备与性能研究
铜及铜合金材料的制备与性能研究1. 引言铜及铜合金材料是目前工业中使用较为广泛的材料之一，其具有良好的导电性、导热性、可塑性、耐腐蚀性等优良性能。
因此，铜及铜合金材料在机械加工、航空航天、电子信息、化工以及汽车等领域中具有广泛的应用前景。
但是，不同的应用场景对铜及铜合金材料的性能要求不同，因此需要对其制备方法和性能进行深入研究，以满足不同领域的应用需求。
2. 铜及铜合金材料的制备方法铜的制备方法主要有火法和湿法两种。
火法主要是通过熔炼矿石来制备铜，而湿法则是通过浸出和萃取来获得铜。
对于铜合金材料，其制备方法主要包括熔炼法、粉末冶金法、热加工法和电化学法等。
2.1 熔炼法熔炼法是一种经典的金属材料制备方法，其优点是适用范围广、适合生产大批量产品，但熔炼过程中需要较高的温度和能量，操作难度较大。
多数铜合金使用此方法制备，如铜锌合金和铜锡合金。
2.2 粉末冶金法粉末冶金法是将铜及其他金属加工成细小粉末，经过压制、烘烤和烧结而得到均质金属材料的一种制备方法。
这种方法可以制备大量均质铜合金材料，并控制其微观结构和力学性能，但这种方法的制备成本较高。
对于具有高性能要求的铜合金材料，如高强度合金和高导电性合金等，粉末冶金法是制备的一种理想方法。
2.3 热加工法热加工法是利用铜及其他金属的良好的可塑性，通过热加工加工成形的方法来制备铜合金材料。
这种方法不受形状和尺寸的限制，适用于制备各种形状的铜合金材料，但是其制备过程通常需要较长时间，并且容易受到金属晶粒的影响。
2.4 电化学法电化学法是利用电解反应将金属离子还原成金属的一种制备方法。
这种方法具有制备成本低、操作简单、可以制备高纯度铜及铜合金等优点，适用于制备特种铜合金材料和超细粉末等。
3. 铜及铜合金材料的性能研究铜及铜合金材料的性能研究主要包括力学性能、热物理性能、电学性能和耐腐蚀性等方面。
3.1力学性能铜及铜合金材料的力学性能包括强度、延展性、硬度等。
强度是衡量材料抵抗外力破坏的能力，可以通过拉伸、扭转和弯曲等试验获得。
铜的实验室制法
探秘实验室中的铜：合成与精炼技术全解铜作为一种重要的金属元素，在工业、艺术及科学研究中扮演着关键角色。
在实验室制备铜的过程中，我们不仅要掌握其合成技术，还要理解精炼过程中的科学原理。
一、铜的化学合成在实验室中制备铜的过程涉及到多个化学反应步骤，从原料选择到反应控制，每一步都需要精心设计与执行。
（1）原料选择选择合适的原料是实验室制备铜的出发点。
常用的铜合成原料包括硫酸铜、氯化铜等铜盐，以及铜的氧化物或硫化物。
（2）化学还原化学反应过程中，我们通常使用还原剂如氢气、铁粉或硫酸亚铁来减少铜离子至铜金属。
这一步是实验室合成铜的核心，需要在严格控制的条件下进行，以确保反应的完整性和产物的纯度。
二、铜的纯化与精炼合成出的铜金属往往含有杂质，必须通过精炼的方法进行纯化。
（1）电解精炼电解精炼是一种常用的铜纯化方法。
将含有杂质的铜作为阳极，纯铜片作为阴极，通过电解槽中的硫酸铜溶液，利用电流使得阳极的铜逐渐溶解并在阴极沉积纯铜。
（2）焙烧和气相精炼除电解精炼外，焙烧是去除硫等杂质的重要方式。
气相精炼则利用铜与氧的亲和力，将铜在高温下氧化后再通过控制气氛进行还原，以去除其他不需要的金属杂质。
三、探索与优化生产出足够纯净的铜仅是一个起点，在制备铜的过程中，还需不断探索新的合成路线和优化现有工艺。
（1）替代合成方法考虑环境影响和成本效益，探索使用替代化学品和绿色合成方法变得至关重要。
生物合成等方法可作为探索方向，通过微生物或酶催化来合成铜金属。
（2）工艺优化最终合成铜的品质很大程度上取决于合成过程中各种条件的优化，包括但不限于温度、压力、反应时间等。
通过精细控制这些参数，我们能够提高铜的产率和质量。
在实验室中制备铜不仅是一项基础的化学技术，也需要工艺的不断创新和优化。
它要求研究人员不断探索新的合成路径，以及对现有方法进行改进。
通过这样的努力，可以获得高纯度的铜，满足科学研究和工业应用的严格要求。
深入了解铜的化学合成与精炼技术之后，重要的一步是对合成铜的物理性质进行评估以确保其适用性。
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铜及铜合金
一、宏观分析
1.试样的制备试样需磨平，热蚀前试样表面的油污需清洗干净。
侵蚀剂为1：1硝酸水溶液，加热温度约50~70℃，时间约5分钟。
观察面上如有一层黑色的氧化膜，可用稀盐酸溶液擦掉。
2.常见的缺陷缩孔、疏松、气孔、偏析、外来非金属和金属夹杂、铸造粗晶、冷隔。
二、微观分析
1.试样的制备试样在磨光前可用锉刀将样品锉平并倒角。
然后逐步经400﹟、600﹟、800﹟、1000﹟、03﹟、05﹟SiC水砂纸及金相砂纸磨平, 最理想是砂纸上涂抹汽油起润滑作用，在换用下一道砂纸时应清洁试样,可以避免将上道较粗的砂粒带到细纱纸上,同时将原来磨制的方向改变90°。
铜和铜合金质地较软，磨光时需均匀用力，着力不可太重，切忌顺序使用两种砂纸的粒度相差太大，含使前一加工所留下粗大磨痕为表层金属流动和金属粉末填充，造成表面磨得很好的错觉，在组织显示过程中，这种缺陷会暴露出来。
2.试样的抛光经最后一道砂纸磨过的试样，经水冲洗后即置于抛光机上进行抛光。
抛光丝绒最理想。
■抛光粉常用的有以下几种：
ⅰ）氧化铝硬度高，切削力强，对质地教硬的两相合金是一种理想的抛光磨料。
ⅱ）氧化铬硬度低于氧化铝其切削能力比氧化铝差，但对纯铜、单相铜合金，如铍青铜、铜钛等广泛使用。
ⅲ）氧化镁硬于氧化铝、氧化铬，其颗粒具有尖锐磨削刀口，作铜及铜合金的精抛光用
软软的铜合金，常采用浸蚀抛光的方法消除干扰变形层和抛光条纹。
粗抛：氧化铬或W3~W5金刚石研磨膏
精抛：氧化镁或W0.5~W2.5金刚石研磨膏
■化学抛光剂：
①50ml正磷酸+28ml冰醋酸+22ml硝酸
②3份硝酸+1份盐酸+1份磷酸+5份冰醋酸
③10g三氯化铁+8ml盐酸+50ml酒精+50ml水
①号试剂浸蚀时间约5~9秒，若晶粒不清晰，可在③号试剂中浸蚀2~3秒，可获得清晰组织。
■电解抛光剂
①纯铜：蒸馏水175ml，磷酸825ml 电压：1~1.6V ，时间：10~40分，阴极：Cu
②α、α+β、Cu-Fe、Cu-Co：蒸馏水600ml，磷酸400ml
电压：1~2V，时间：1~15分，阴极：纯铜或不锈钢
③黄铜、青铜：蒸馏水300ml，磷酸700ml，电压：1.5~18V，时间：5~18分,阴极：纯铜
3.试样的组织显示纯铜和单相铜含金的化学浸蚀,是由于晶界处原子排列缺陷多,自由能高,因而首先溶解而成凹沟,在显微镜下即可看出晶粒,有时为了增加晶粒的对比,和退火后的双晶带,可延长浸蚀时间。
两相和多相铜含金的化学浸蚀其作用原理不同于紫铜和单相铜合金,它主要是一个电化学腐蚀过程。
由于合金中组成相的电极电位不同，因而当浸蚀剂浸入时，就形成了一个微小的电池，具有较高负电位的一相成为微电池的阳极，而优先溶解于试剂中而成凹洼，具有较高正电位的另一相则为阴极，不受浸蚀，因而使不同的相区分开来。
■常用浸蚀剂见下附图
常用浸蚀剂.png
铜及铜合金的组织分析（一）结晶过程的分析
结晶是以树枝状的方式生长，树枝状的结晶容易造成夹渣外，通常形成显微疏松。
取决于模壁的冷却速度外，还取决于合金成分、熔化与浇注温度等。
（二）宏观分析中常见缺陷
在浇注过程中往往产生缩孔、疏松、气孔、偏析等缺陷。
浇注温度和浇注方式的影响，铸锭、紫铜中容易出现气孔和皮下气孔。
由于合金元素的熔点、比重不一，熔炼工艺不当造成铸锭的成分偏析。
铸造时热应力可产生裂纹。
浇注工艺不当（浇注温度过低），浇注时金属液的中断会造成冷隔。
（三）微观分析
与铜相互作用的性质，杂质可分三类：
1. 溶解在固态铜中的元素（铝、铁、镍、锡、锌、银、金、呻、锑）。
2. 与铜形成脆性化合物的元素（硫、氧、磷等）。
3. 实际上不溶于固态铜中与铜形成易熔共晶的元素（铅、铋等）。
铋与铜形成共晶呈网状分布于铜的基体上，淡灰色。
铅含量很少时和铋一样呈网状分布于晶界，其颜色为黑色；
铅含量大时在铜的晶粒间界上呈单独的黑点。
暗场观察：铅点呈黑色，孔洞为亮点。
硫与氧的观察：均与铜形成化合物（Cu2S、Cu2O），又以共晶形式（Cu2S+ Cu、Cu2O+ Cu）分布在铜的晶界上。
氯化高铁盐酸水溶液浸蚀：Cu2O变暗，Cu2S不浸蚀。
偏振光观察：Cu2O呈暗红色。
氧是铜中最常见的杂质，可产生氢脆。
所以含氧量应严格规定。
加工状态呈拉长的晶粒和纤维状组织；退火后呈等轴晶。
紫铜抛光：
①砂纸打磨到2000即可，关键是抛光布的选择，普通的抛光布都是黑色的那种，
比较粗糙，抛光铜合金试样时可以用来粗抛，把大的划痕跑掉即可；第二步要用比较细的抛光布，我硕士期间做的是铝合金，也比较软，后来去市场上(卖布的)买了一块真丝绒的布，买来后裁的比粗抛时的抛光布大一点，这样细抛时把黑色抛光布放下面，真丝绒的放上面，研磨膏选用0.5的，不时加入清水，以防太干，这样10分钟左右就OK了，希望你能成功
②铜的金相那是相当的好抛光，我建议你先要打磨好，然后先用2W的抛光膏，
抛的差不多就洗洗抛光布，然后用0.5的抛，最后再洗洗抛光布，最后就直接水抛，最后抛的时候手上不要用力，轻轻的抛，最后就OK. 还有，抛光布最好不要用呢子的，最好是细绒布。
③砂纸由600号到4000号,然后就是0.5 微米的氧化铝悬浊液,之后再用水抛..
力度靠自己掌握,多做几个样就摸到力度了..
有一个现象,就是氧化铝悬浊液抛光后,样品表面残留很多氧化铝颗粒,很头疼啊.
④你如果是手工抛光的话，一般就应该是那样的，不断的抛光，掌握力度，铜
及铜合金是相对较软的金属，在抛光过程中随着砂纸粒度的减小600-800-100-1500-2000-3000，磨的力也要变得比较轻微和均匀，最好是湿磨，加上水，在换砂纸型号及用金刚石膏磨的时候都要把样品洗干净，确定没有细小颗粒附着在手上或者样品上以及抛光布上，抛光失败再所难免，但是次数多了力度就掌握好了，成功率就会变高。
⑤我有两种方法：一个是用煮过的氧化镁粉末，在麂皮上研磨，这个虽然慢单
效果很好
二是使用硅溶胶在绒布上抛光，效果也不错
抛光的重点是慢转速，小点力，这个要慢慢来，不能着急
⑥砂纸从粗到细，平行磨，一个方向磨，不要来回磨，磨光后，用抛光膏在更
细目数砂纸上磨。
⑦紫铜的腐蚀液要用硝酸铁+酒精（查相关文献，了解浓度配方）
⑧楼主用原来的方法腐蚀后，若不是太清楚，可再尝试用以下试剂进行二次腐
蚀：80ml蒸馏水+5ml 98%硫酸+10g重铬酸钠或重铬酸钾，时间3~30秒（使用前不久，加两滴37%的HCl）。
⑨最好分粗抛光和精抛光，粗抛光可用氧化铝粉等抛光剂，
精抛光也可以用0.5微米的金刚石抛光剂
腐蚀可以用FeCl3+盐酸水溶液。