8.4第八章 有色金属及其合金 铜合金汇总
《有色金属及其合金 》课件
在电子工业中的应用
总结词
电子工业中大量使用有色金属及其合金，如铜、铝、镍等，用于制造集成电路、连接器 和散热器等。
详细描述
在电子工业中，有色金属及其合金发挥着至关重要的作用。例如，铜及铜合金用于制造 集成电路的引线和连接器等，铝及铝合金用于制造电子元件的散热器和印刷电路板等。 这些合金具有良好的导电性、导热性和可加工性，能够满足电子工业对高性能材料的需
组织
合金中各种相的分布和形态。
3
合金相图与组织的关系
合金的组织取决于其成分和热处理条件，而相图 是研究合金组织和性能的重要工具。
合金化对性能的影响
力学性能
合金化可以改变金属的强度、硬度、韧性等力 学性能，以满足不同应用场景的需求。
物理性能
合金化可以改变金属的导电性、导热性、磁性 等物理性能。
化学性能
合金化概念
合金化
将两种或两种以上的金属元素或非金属元素与一种金 属元素结合，形成具有金属特性的合金的过程。
合金化概念的意义
通过合金化可以改变金属的物理、化学和机械性能， 以满足不同领域的需求。
合金化的应用
在汽车、航空航天、能源、电子等领域得到广泛应用 。
合金相图与组织
1 2
相图
表示合金在不同温度和成分下的相组成和相变规 律的图形。
生产流程
原料准备
包括矿石的破碎、磨细、选矿 等工序，以获得高品位精矿。
冶炼
根据矿石类型和所需金属种类 选择合适的冶炼方法，提取金 属。
加工
将提取出的金属进行铸造、轧 制、锻造或焊接等加工，制成 所需形状和性能的金属制品。
质量检测与控制
对金属制品进行质量检测和控 制，确保产品质量符合要求。
第08章 有色金属及其合金 共91页
常用代号为 ZL401(ZAlZn11Si7)、 ZL402(ZAlZn6Mg)等. 主要用于制造形状复 杂受力较小的汽车、飞 机、仪器零件。
大型空压机活塞(ZL401)
第二节 铜及铜合金
在金属材料中，铜及其合金的应用范围 仅次于钢铁。在非铁金属材料中，铜的产 量仅次于铝。
一. 纯铜 1) 纯铜的性质：
应用 ： 加工纯铜：压力加工成板、带、箔、管、棒、线、
型七种形状，用作导电材料、导热及耐蚀器件 和仪表零件； 无氧铜：压力加工成板、带、箔、管、棒、线六 种形状，用作电真空器件及高导电性铜线，抗 氢能力强，不氢脆； 磷脱氧铜：压力加工成板、带、管三种形状，用 作导热及耐蚀器件和仪表零件 银铜：压力加工成板、管、线三种形状，用作导 电材料、导热及耐蚀器件和仪表零件；
弹簧、导管、散热器等。
汽车机油泵衬套
常用的黄铜 金奖黄铜 --- H90 弹壳黄铜 --- H70 ( H68 ) 日用黄铜 --- H62 ( H59 )
时效强化：（重点） 可热处理强化铝合金。
工程材料之有色金属及其合金
第二节有色金属及其合金钢铁材料有色金属…-铝.镁・铜.铅.锌等及其合金一、铜及铜合金纯铜:紫铜铜合金:黄铜、青铜、白铜1) 2)1v紫铜紫铜的性能紫铜的代号及用途紫铜即工业纯铜,因其具有玫瑰红色,表面形 成氧化膜后呈紫色而名面心立方晶体结构,无同素异构转变 比重8・96 ,熔点1083°C ;优覆的导电性和导 热性,其导电性位居第二（仅次于银）；逆磁性 物质（磁化系数为很小的负数）；很好的耐蚀性裂的现象II. III.IV.V. VI. 极好的塑性,机械性能较低（表9・6） 热脆性:含有铅、铿,当进行热加工时（一般为820~8609）,造成脆性断裂冷脆:含有硫■氧,铜在冷加工时易于产生破L 代号: Tl(99・95%Cu).T2(99・90%Cu). T3(99・7%Cu)、T4(99.5%Cu)oIL用途：船上主要用作柴油机的润滑油管■锅炉水管等和密封垫片紫铜在冷变形后通过再结晶退火＜即将紫铜加热到600~6509 ,然后在水中冷却＜一方面去除其表面的灰黑色氧化皮(CuO) ”另一方面紫铜得到软化(消除加工硬化现象)1.在船上采用喷灯加热至发红而后水冷, 达到软化的目的。
2、黄铜黄铜一铜锌合金,根据化学成分的不同,分为普通黄铜和特殊黄铜。
（1）普通黄铜:①成分和组织②编号和用途.性能⑵特殊黄申锡黄铜①猛黄铜普通黄铜是由铜和锌组成的二元合金黄铜含锌量一般不超过47 %单相黄铜:锌<39% f形成a固溶体（塑性很好 > 适于冷、热加工）两相黄铜:含锌量在39~45%时f黄铜的组织为a+卩（卩相是以化合物CuZn为基的在温度较低时则很脆 < 不宜冷加工）I. 编号:n H 1+两位数字（H80 ,即表示含铜80% 的黄铜几铸造黄铜,再加上”Z” 色械性能:与锌的含量有直接关系。
如图9・7所III.锌的含量达30%时■黄铜的塑性最大；IV.含锌量达到45%时，黄铜的强度最大V.铸造性能：优覆VI.耐蚀性:在大气、尤其是有机氟化物（氟利昂12-CF2C12）中VII.应用：用于制作冷凝管.水泵零件、散热片等 ,如表9-8所示。
第八章有色金属及其合金-PPT精品
硬铝合金淬火+人工时效，有晶间腐蚀倾 向，故多采用淬火+自然时效。
3、超硬铝合金 LC3、LC4、LC5、LC6、LC9
Al-Zn-Mn-Cu系：
强度达500～700MN/m2，主合金元素是Zn、 Mn、 Cu，同时加入少量的Mg、Cr、Ti。
热处理特点：淬火+人工时效
因为自然时效时间太长50～60天，且自然 时效有较大的应力腐蚀倾向。
4、锻铝合金 LD2、LD5、LD6、LD10
Al-Mn-Si-Cu系合金具有优良的锻造工艺性能。 热处理特点：自然时效很难达到最大的强化
第八章 有色金属及其合金 non-ferrous metal and alloy
本章教学目的：
1、掌握铝合金、铜合金的强化机理及组 织、性能特点
2、熟悉铝合金、铜合金的章重点：1、铝合金的强化机理及组织、性能 2、铜合金的强化机理及组织、性能
本章难点：铝合金、铜合金的强化机理
铸造铝合金
如： ZL102 表示第2号铝硅铸造合金
ZL405 表示第5号铝锌铸造合金
2、变形铝合金的牌号
防锈铝 硬铝 超硬铝 锻铝
LF+顺序号 LY+顺序号 LC+顺序号 LD+顺序号
“LF5” “LY12” “LC4” “LD5”
七、常用铸造铝合金
1、 Al-Si 系铸造铝合金（硅铝明）
a、简单硅铝明
故含氧铜应在氧化性气氛中进行退火、热加工。
缺点：抗蚀性差，热裂倾向大。
有色金属及其合金综述课件
拉拔
通过拉拔机将金属线材拉制成 各种规格的细线、弹簧丝等。
表面处理
电镀
通过电解的方法在金属 表面镀覆一层金属或合 金，以提高耐腐蚀性和
美观度。
喷涂
通过喷枪或喷粉装置将 涂料喷涂在金属表面，
形成一层保护膜。
氧化处理
通过化学或电化学的方 法使金属表面形成一层 氧化膜，以提高耐腐蚀
性和美观度。
钝化处理
通过化学方法使金属表 面形成一层钝化膜，以
镁及镁合金
镁是一种轻质金属，具有良好的比强度和比刚度。镁合金广泛应用 于汽车、电子和航空航天等领域。
钴及钴合金
钴是一种具有优良耐腐蚀性和高温强度的金属。钴合金广泛应用于 航空航天、能源和化工等领域。
02
CHAPTER
有色金属的应用领域
建筑行业
铝合金
用于制造门窗、幕墙、支架等， 因其轻便、美观、耐腐蚀而受到 广泛应用。
的破坏和污染，特别是减少废水和废气的排放。
促进循环经济
03
回收和再生利用有色金属是循环经济的重要组成部分，有助于
实现经济、社会和环境的可持续发展。
05
CHAPTER
有色金属的未来发展趋势
新材料研发
01
02
03
高性能轻质材料
研发具有高强度、轻量化 的有色金属合金，用于航 空航天、汽车等领域，替 代传统材料。
铜及铜合金
用于管道、供暖系统、水龙头等 ，因其良好的导热性和耐腐蚀性 而受到青睐。
汽车行业
镁合金
用于汽车零部件，如发动机罩、气瓶 架等，以减轻重量并提高燃油经济性 。
铝合金
用于汽车车身、底盘和悬挂系统等， 以提高汽车的结构强度和轻量化。
电子行业
有色金属及合金：各种铜合金、锡合金
铝和铝合金
电导体、食品容器、油漆、铭牌、烟灰缸、花盆、硬币、自 行车、摩托车、卡车、公共汽车、飞机和船舶。
Y 合金(LM 14)
作品： 这是一种高强度铝合金，含有约 4% 的铜、2% 的镍和 1.5% 的镁。 特性：
它具有优异的高温下保持强度的能力，并具有相当好的耐腐 蚀性。 它可以很容易地铸造和轧制，但主要以铸造形式使用。 应用： 主要用于柴油和重负荷汽油发动机的活塞和气缸盖。
铜镍合金
特性： 具有延展性、可锻性，可在冷热条件下加工。 耐腐蚀性随镍含量的增加而增强。 抗拉强度、疲劳强度随镍含量增加而增加。 用途：用作电阻器。 用于热电偶丝、机车火箱的支撑杆，
船用冷凝器、涡轮叶片、子弹外壳和硬币、电阻丝、阀门零 件、泵杆衬套、叶轮和化工零件、铆钉、螺丝、餐具、人造 珠宝、铭牌、收音机表盘、照相机和光学零件。
轴承材料
白色金属（巴氏合金）：
巴氏合金要么是铅基合金，要么是锡基合金。
Pb基：1-10%Sn， Pb-余量，10-15%Sb，1.5-3.5%Cu，（其它 1.25-1.75%Cd，As0-1%） 锡基：Sn余量，Pb最高可达10%，Sb 5-12%，Cu 3-5%（其它 As：0-0.1%） 特性：
锡青铜
D)锡含量在20%至25%之间的合金： 它们主要用于制作钟铃，被称为钟铜。 性硬而脆，有清脆声响。 炮铜： 它含有约10％的锡和2％的锌。 它广泛用于枪管和军械部件、船舶铸件、齿轮、轴承、阀体 和类似应用。
铍青铜
铍在铜中的溶解度在 864c 时为 2.1%，且随温度降低而降低。 特性： 抗拉强度130至140千克/平方毫米 硬度 350 BHN 耐腐蚀性好，抗疲劳性好，回弹性好，轴承性能好 低弹性滞后和无火花特性。
有色金属及其合金
28
第八章 有色金属及其合金
第四节 轴承合金简介
二、常用轴承合金
29
青铜是除黄铜和白铜以外的其 他铜合金。
锡青铜—是以锡为主要 添加元素的铜基合金 无锡青铜—是含铝、被、 硅、铝、锰等合金元素 的铜基合金。
17
青铜的牌号依次由“Q”(“青”字 汉语拼音字首)、主加元素符号及其含 量百分数其他元素的含量百分数组成， 如 QSn4-3。 铸造青铜牌号表示方法同铸造铝合 金。
23
第八章 有色金属及其合金
第四节 轴承合金简介
2．组织特点 软基体上分布硬质点（如锡基、铅基轴承合金） 硬基体上分布软质点（如铜基、铝基轴承合金）
24
第八章 有色金属及其合金
第四节 轴承合金简介
二、常用轴承合金 轴承合金牌号由“Z”(“铸”字汉语拼音字首)、基体 金属元素、主要合金元素符号和各主要合金元素平均（名义） 含量的百分数组成。
四、铸造铝合金
11
第二节
铜及其铜合金
一、工业纯铜 纯铜呈紫红色，又称紫铜。铜的密度为 8.96 g／cm3， 熔点为1083℃，具有面心立方晶格，无同素异晶转变。它有 良好的电导性、热导性、耐蚀性和塑性。 工业纯铜的纯度为 99.90％～99.50％，其代号用“T” （“铜”字汉语拼音字首）加顺序号表示，共有T1、T2、T3、 T4四个代号。序号越大，纯度越低。
6
三、变形铝合金的分类与牌号 （1）防锈铝 主要加入的合金元素是镁或锰属Al-Mg或Al-Si系合金。 （2）硬铝 主要加入的合金元素是铜和镁属Al-Cu-Mg系合金。 固溶处理 自然时效 时效 人工时效
7
三、变形铝合金的分类与牌号 （3）超硬铝 主要加人的合金元素是铜、镁和锌属Al-Cu-Mg-Zn系合 金。 （4）锻铝 主要加人的合金元素是铜、镁和硅属Al-Cu-Mg-Si系合 金。
铝合金与铜合金-图文
铝合金与铜合金-图文Chapter8铝合金与铜合金1.重点①掌握铝合金的分类及其强化方式。
②了解各类铝合金的命名、强化途径、主要性能和应用。
②掌握黄铜、青铜和白铜的基本概念，黄铜的主要应用。
2.分类：通常将铁、铬、锰及其合金称为黑色金属；除此以外的所有其它金属统称为有色金属。
①轻金属:如铝、镁、铍、锂等。
②重金属:如铜、锌、铅、镍等。
③贵金属:如金、银和铂等金属。
④稀有金属:如钨、钒、钼、铌、钛和锆等金属。
⑤放射性金属:如镭、铀和钍等金属。
8.1铝及铝合金的分类一、工业纯铝铝具有面心立方点阵，无同素异构转变。
铝具有优良的导电、导热性，其导电性仅次于银和铜，居第三位。
铝在大气中具有优良的抗蚀性。
二、铝合金的分类1、铸造铝合金2、变形铝合金（塑韧性好）⑴不可热处理强化铝合金具备好的抗蚀性，故称为防锈铝。
⑵可热处理强化铝合金这类铝合金包括硬铝、超硬铝和锻铝。
三、铝合金的强化方式（思考Mg）1、固溶强化纯铝通过加入合金元素形成铝基固溶体，起固溶强化作用，使其强度提高。
2、时效强化⑴由于合金元素在铝中有较大固溶度，且随着温度的降低而固溶度急剧减小。
故铝合金经加热到某一温度淬火后，可以得到过饱和的铝基固溶体。
这种过饱和铝基固溶体放置在室温或加热到某一温度时，其强度和硬度随时间的延长而增高，但塑性、韧性则降低，这个过程称作时效。
⑵时效过程使合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。
3、过剩相强化⑴当铝中加入的合金元素含量超过其极限溶解度时，淬火加热时便有一部分不能溶入固溶体的第二相出现，称之为过剩相。
⑵在铝合金中过剩相多数为硬而脆的金属间化合物。
它们在合金中起阻碍滑移和位错运动的作用。
使强度、硬度提高，而塑性、韧性降低。
（过剩相过多，脆性增大）4、细化组织强化铸造铝合金中常加入微量元素（变质剂）进行变质处理来细化合金组织，提高强度和韧性。
（在合金结晶时作为非自发晶核，起细化晶粒作用，）8.2铝合金的热处理与时效强化一、退火：1、再结晶退火适用于经过冷塑性变形的变形铝合金。
航空材料-8.有色金属
铝锌 合金
ZAlZn11Si7
ZL401
铸造铝合金在飞机发动机上的应用
有色金属——8.1 铝及铝合金
铝合金铸件
知识链接——轻金属在航空航天器上的应用 通常把密度小于5g/cm3的金 属材料称为轻金属。铝合金、镁 合金和钛合金都是轻金属。它们 之所以成为重要的航空航天材料， 是由于都有较高的比强度。 所谓比强度，是指材料的强 度σb与密度ρ的比值。材料的比 强度高，意味着用它可以制成轻 质高强的零件，这对于减轻飞行 器的重量，提高飞行器的性能有 着十分重要的意义。
有色金属——8.1 铝及铝合金
（2）固溶处理与#43;时效的方法来强化。
固溶处理（淬火） 固溶处理是将铝合金加热到一定温度保温后， 放入水中快速冷却的热处理工艺。固溶处理的作用是使合金元素充分 溶入铝合金中的固溶体，为时效强化作准备。固溶不能直接使铝合金 的强度大幅度上升，铝合金在固溶处理后，强度仅比退火略有提高， 而塑性却很好。
有色金属——8.2 镁及镁合金
有色金属——8.3 钛及钛合金
8.3 钛及钛合金
8.3.1 纯钛 物理性质： 银白色，密度为4.5g/cm3，熔点1667℃。具有同素异晶现 象，在882℃以下为密排六方晶格，称为α-Ti；在882℃以上为体心立 方晶格，称为β-Ti。 力学性能： 强度与普通结构钢相当，σb=400～700MPa；塑性和韧性 也比较好。是唯一可以用来制造结构零件的纯金属。 工业纯钛的牌号： TA1、TA2、TA3，序号数字越大，纯度越低。 8.3.2 钛合金 钛合金中加入铝、铬、钼、锡、锰、钒等合金元素，强度进一步提高。 其种类和牌号如图所示：
5A02
防锈铝
LF2 LF11
LF21 LY1 LY11 LY12 LD5 LD5
《有色金属及其合金 》课件
、型材等产品。
锻造
3 通过锻锤、压力机等设备
将金属或合金锻造成各种 规格的零件或制品。
生产流程
原料准备
将矿石、废旧金属等原料进行破 碎、磨细等处理，以便进行后续 的冶炼或加工。
质量检测与控制
对制品进行质量检测和控制，确 保其符合相关标准和客户要求。
熔炼与浇注将处理后的原料进源自熔炼，熔融 状态的金属或合金被浇注到模具 中形成铸件。
减重效果
采用有色金属及其合金能够显著 减轻飞机重量，提高飞行性能和 燃油经济性。
在建筑行业的应用
结构支撑
有色金属及其合金如钢、 铝等用于制造建筑物的梁 、柱等结构支撑部件，提 供足够的承载能力。
装饰材料
铝合金、不锈钢等有色金 属及其合金作为装饰材料 ，具有美观、耐腐蚀的特 点。
建筑构件
有色金属及其合金用于制 造建筑门窗、栏杆、楼梯 等构件，提高建筑物的安 全性和美观度。
新材料与新技术的发展趋势
轻质高强材料
随着航空航天、汽车等行业的快速发展，对轻质高强材料的需求越来越大，有色金属及 其合金作为重要的结构材料，其轻质高强的发展趋势明显。
新型加工技术
随着科技的进步，有色金属及其合金的加工技术也在不断革新，如激光熔覆、等离子喷 涂等新型加工技术，能够提高材料的表面性能和耐腐蚀性。
在合金中起重要作用的元 素，如铁、碳、镍、铬等 。
合金相图与组织
相图
描述合金在不同温度和成分下各相的组成和 相互关系的图形。
组织
合金中各相的形状、大小、分布和相对数量 。
平衡状态下的相组成
合金在平衡状态下各相的组成和相对数量。
合金化对性能的影响
力学性能
如强度、硬度、韧性、耐磨性等。
第八章 有色金属及其合金
8.2.2
黄铜
• 以Zn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；按加工方法可分为加工黄铜和铸造黄 铜。 • 常用黄铜的牌号、化学成分、力学性能及 用途列于表8－4。
8.2.2
黄铜
8.2.2
黄铜
• 1.普通黄铜 • 铜与锌的二元合金称为“普通黄铜”。 • 加工普通黄铜的牌号 为H＋表示铜平均百 分含量的数字，如H68。 • 铜锌合金相图如图8－4所示。
8.2.1
铜及铜合金的性能特点
• 铜合金是在纯铜中加入合金元素制成的， 常用合金元素为Zn、Sn、Al、Mn、Ni、 Fe、Be、Ti、Zr、Cr等。 • 由于合金元素的固溶强化及第二相强化作 用，使得铜合金既提高了强度，又保证了 纯铜的特性。因而在机械工业中得到了广 泛的应用。 • 根据化学成分，铜合金分为黄铜、青铜、 白铜三大类。
8.1.3
铝合合金，其热处 理方法为固溶处理加时效。 • 固溶处理是指:降变形铝合金加热到固溶温 度（DF线）以上，保温，然后快冷，获得 过饱和的单相α固溶体组织的处理方法。 • 时效是指:将过饱和固溶体在固溶线以下保 温，以析出弥散强化相的热处理方法。 • 室温下进行的称为“自然时效”，加热状 态下进行的称为“人工时效”。
8.1.4
铝合金的牌号、性能及用途
• 硬铝合金的强度高、硬度高加工性能良好， 但耐蚀性能低于防锈铝合金。 • 常用的硬铝合金如2A11（LY11）、2A12 （LY12）等用于制造冲压件、模锻件和铆 接件，如螺旋桨、铆钉等。
8.1.4
铝合金的牌号、性能及用途
• ③超硬铝合金 属Al－Zn－Mg－Cu系合 金,并含有少量的Cr和Mn。 • 其强化相除CuAl2 (θ相)和CuMgAl2(S相) 外还有MgZn2(η相)和MgAl2(T相)等。 • 时效强化效果超过硬铝合金，是时效后强 度最高的一种铝合金。
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。
第八章有色金属及其合金
第八章有色金属及其合金(Non-ferrous metal and alloy)教课目标：掌握铝合金、铜合金的加强机理及组织、性能特色；熟习铝合金、铜合金的表示方法；认识滑动轴承合金的组织性能特色。
本章要点： 1、铝合金的加强机理及组织、性能特色2、铜合金的加强机理及组织、性能特色本章难点：铝合金、铜合金的加强机理参照文件： 1、戴起勋，金属资料学，化学工业第一版社，20052、史美堂，金属资料及热办理，上海科学技术第一版社，20013、史美堂，金属资料及热办理习题集与实验指导书，上海科学技术第一版社， 1997专业词汇： non-ferrous metal; non-ferrous alloy; aluminum alloy; copper alloy;deformation aluminum alloy; wrought copper alloy; wroughtmagnesium alloy; cast aluminum alloy; cast copper alloy; castmagnesium alloy; aging;有色金属：除钢铁之外的所有金属统称为有色金属。
有色金属：a、轻金属：密度 < 3.5, Al 2.72, Mg 1.74, Be, Li。
b 、重金属： Pb，Cu， Ni，Hg。
c、贵金属： Au， Ag，Pt，Pd。
e、罕有金属： W， Mo， V，Ti，Nb，Zr， Ta。
f 、放射性金属： Ra，U。
有色金属及其合金与钢铁对比，拥有很多特征：Al，Mg，Ti 及其合金密度小。
Au， Cu， Ag 及其合金导电性好。
Ni，Mo， Nb，Co 及其合金耐高温。
Cr， Ni，Ti 及合金拥有优秀的耐蚀性。
故有色金属及其合金的应用愈来愈多，在公民经济中占重要地位。
如飞体制造业中，轻金属占总重量的95% ，钢铁及其余资料占5% 。
最近几年来，汽车制造业中铝合金、镁合金的使用量愈来愈多，而镁合金在家电、信息家产的应用最近几年来急剧增添（年递加20% ）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
紫红色，故常称为紫铜。纯铜主要用于制作电工导体 以及配制各种铜合金。
工业纯铜中含有锡、铋、氧、硫、磷等杂质，它们都使铜的
导电能力下降。铅和铋能与铜形成熔点很低的共晶体（Cu ＋Pb）和（Cu＋Bi），共晶温度分别为326℃和270℃，分 布在铜的晶界上。进行热加工时（温度为820℃-860℃），
铜及铜合金具有以下性能特点。
1．有优异的物理化学性能。纯铜导电性、导热性极佳， 许多铜合金的导电、导热性也很好；铜及铜合金对大气和 水的抗腐蚀能力也很高；铜是抗磁性物质。
2．有良好的加工性能。铜及某些铜合金塑性很好，容易
冷、热成型；铸造铜合金有很好的铸造性能。 3．有某些特殊的机械性能。例如优良的减摩性和耐磨性 （如青铜及部分黄铜）；高的弹性极限及疲劳极限（铍青 铜等）。
示纯度降低。
无氧铜用 “T”和“U”加上序号表示，如TUl、TU2。主要用来制作电真 空器件及高导电性铜线。这种导线能抵抗氢的作用，不发生氢脆现象。导
电率高，加工性能和焊接性能、耐蚀性能和低温性能均好。
用磷和锰脱氧的无氧铜，在TU后面加脱氧剂化学元素符号表示，如TUP、 TUMn。
根据杂质的含量，工业纯铜可分为四种：T1、T2、T3、T4。
因共晶体熔化，破坏晶界的结合，使铜发生脆性断裂（热
裂）。硫、氧与铜也形成共晶体（Cu＋Cu2S）和（Cu＋ Cu2O），共晶温度分别为1067℃和1065℃，因共晶温度高，
它们不引起热脆性。但由于Cu2S、Cu2O都是脆性化合物，
在冷加工时易促进破裂（冷脆）。
工业纯铜的牌号及应用
纯铜含铜 99.90-99.99%，加工铜国家标准有9个牌号：3个纯铜牌号、 3个无氧铜牌号、2个磷脱氧铜牌号、1个银铜牌号；高纯铜纯度可达 99.99%—99.9999% ，又称为4N、5N、6N铜。 工业纯铜的牌号用字母T加上序号表示，如T1，T2，T3等，数字增加表
4．色泽美观。
由于有以上优良性能，铜及铜合金在电气工业、
仪表工业、造船工业及机械制造工业部门中获得
了广泛的应用。但铜的储藏量较小，价格较贵， 属于应节约使用的材料之一，只有在特殊需要的 情况下，例如要求有特殊的磁性、耐蚀性、加工 性能、机械性能以及特殊的外观等条件下，才考
虑使用。
铜及铜合金
纯铜：面心立方晶格，原子量 63.54，密度8.9，熔点1083℃
电阻率0.01673 欧姆 mm2/m ，线性膨胀数17.6×10-6/℃， 导热率0-100℃ 399W/mk。软态 280MPA，延伸率≥40%
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： （1）硫化矿，如黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)和辉铜 矿(Cu2S)等。 （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。
50-100年间将开采殆尽的矿种有： 天然气（64年）； 钨（64年）； 磷（79年）； 钛（95年）； 锰（97年）。
100-200年间将开采殆尽的矿种有： 铀（110年）； 石棉（126年）； 铁（150年）； 钴（166年）； 铝（192年）。
纯铜（紫铜）
纯铜是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后，外观呈
“T”为铜的汉语拼音字头，编号越大，纯度越低。工业纯铜 的牌号、成分及用途见表:
紫铜加工产品的牌号、成分及用途
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
黄 铜
铜锌合金或以锌为主要合金元素的铜合金称
为黄铜。黄铜具有良好的塑性和耐腐蚀性，
良好的变形加工性能和铸造性能，在工业中 有很强的应用价值。按化学成分的不同，黄 铜可分为普通黄铜和特殊黄铜两类。表是常 用黄铜的牌号、成分、性能和用途。
50年内将开采殆尽的矿种有： 金刚石（6年）； 铅（10年）； 银（16年）； 金（18年）； 石膏（21年）； 锌（22年）； 石墨（22年）； 锑（24年）； 硫（24年）； 铜（26年）； 重晶石（26年）； 硼（38年）； 石油（40年）； 钼（42年）； 锡（44年）； 镍（46年）。
1．普通黄铜
普通黄铜是铜锌二元合金。α
相是锌溶于铜中的固溶体，其 溶解度随温度的下降而增大。 α相具有面心立方晶格，塑性 好，适于进行冷、热加工，并 有优良的铸造、焊接和镀锡的 能力。β′相是以电子化合物 CuZn为基的有序固溶体，具 有体心立方晶格，性能硬而脆。
Cu-Zn二元相图
黄铜的含锌量对其机械性能有很大的影响。当
Zn≤30%～32%时，锌完全固溶于铜中形成α相， 随着含锌量的增加，强度和延伸率都升高；
从铜矿中开采出来的铜矿石，经过选矿成为含铜品位较高的铜
精矿或者说是铜矿砂，铜精矿需要经过冶炼提成,才能成为精 铜及铜制品. 目前，世界上铜的冶炼方式主要有两种：火法冶炼与湿法冶炼 1．火法: 通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜，也即电解铜， 一般适于高品位的硫化铜矿。除了铜精矿之外,废铜做为精炼 铜的主要原料之一，包括旧废铜和新废铜，旧废铜来自旧设备 和旧机器，废弃的楼房和地下管道；新废铜来自加工厂弃掉的 铜屑(铜材的产出比为50％左右),一般废铜供应较稳定，废铜 可以分为：裸杂铜:品位在90％以上；黄杂铜（电线）:含铜物 料（旧马达、电路板）；由废铜和其他类似材料生产出的铜， 也称为再生铜。 2．湿法: 一船适于低品位的氧化铜，生产出的精铜称为电积铜。