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铜合金及特殊黄铜、青铜、白铜的性能特点

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:黄铜 具有良好的铸造性能、加工性能、抗腐蚀性能和冷成形性能。在黄铜的基础上加入其他合金元素的黄铜称为特殊黄铜。青铜 呈青灰色,故称青铜。白铜 以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色,故称为白铜。铜镍二元合金称为普通白铜,加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜,纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。

铜合金及特殊黄铜、青铜、白铜的性能特点

1.铜(Cu)

除铝外,铜是最重要的非铁金属。工业纯铜呈玫红色,表面形成氧化铜膜后外观呈紫红色。对电工机械制造来说,铜是不可缺少的金属。

(1)矿床和冶炼 铜基本上以矿石存在,主要的铜矿石有辉铜矿(Cu2S)和黄铜矿(CuFeS2)。在焙烧炉中将硫除去,经过炉中精炼或电解得到纯铜。

(2)主要性能

1)物理性能。熔点为1084℃,密度为8.9kg/cm3,导热率比钢高8倍,导电率比钢高7倍。

2)化学性能。由于氧化膜层较厚,对空气与水有很高的抗侵蚀能力。与空气中的二氧化碳作用,生成碳酸铜(绿青铜氧化膜)。

3)力学性能。抗拉强度≤250MPa,铜丝的平均伸长率为30%~50%,硬度只为钢的25%左右。

4)工艺性能。铜可以锻、轧、辗、拉、切削、铸、焊等。

2.铜合金

铜合金有二元合金和多元合金,合金元素有锌、锡、镍、铝和铁。

(1)黄铜(铜锌合金 具有良好的铸造性能、加工性能、抗腐蚀性能和冷成形性能。强度随锌的含量增加而提高。在黄铜的基础上加入其他合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有铝、铁、硅、锰、铅、锡、镍等,可改善黄铜的某种性能。

(2)青铜 呈青灰色,故称青铜。为了改善合金的工艺性能和力学性能,大部分青铜内还加入其他合金元素,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。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等。

锡青铜有较好的力学性能、耐蚀性、减摩性和铸造性能;锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中的耐蚀性都比黄铜好。铝青铜有比锡青铜更好的力学性能、耐磨性、耐蚀性、耐寒性、耐热性,无铁磁性,有良好的流动性,无偏析倾向,可得到致密的铸件。在铝青铜中加入铁、镍和锰等元素,可进一步改善合金的各种性能。

(3)白铜 以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色,故称为白铜。铜镍二元合金称为普通白铜,加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜,纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种,分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。

3.牌号

(1)纯铜牌号表示法

纯铜牌号表示法

(2)铜合金

1)黄铜。普通黄铜:牌号用“H+铜百分含量”表示,“H”—普通黄铜。

普通黄铜

(2)铜合金(www.xing528.com)

1)黄铜。普通黄铜:牌号用“H+铜百分含量”表示,“H”—普通黄铜。

普通黄铜

特殊黄铜:牌号用“H+主加元素符号+铜含量百分数+主加元素含量百分数”表示。

铸造铜合金:牌号是以“ZCu+主加元素符号+主加元素百分含量+其他元素符号及百分含量”表示,“Z”—铸造,如ZCuSn10Zn2、ZCuPb10、ZCuZn40 Mn2、ZCuZn33Pb2等。

特殊黄铜

特殊黄铜:牌号用“H+主加元素符号+铜含量百分数+主加元素含量百分数”表示。

铸造铜合金:牌号是以“ZCu+主加元素符号+主加元素百分含量+其他元素符号及百分含量”表示,“Z”—铸造,如ZCuSn10Zn2、ZCuPb10、ZCuZn40 Mn2、ZCuZn33Pb2等。

特殊黄铜

2)青铜。牌号用“Q+主加元素符号及百分含量+其他元素符号及百分含量”表示。

青铜

2)青铜。牌号用“Q+主加元素符号及百分含量+其他元素符号及百分含量”表示。

青铜

3)白铜。白铜牌号用“B+镍百分含量”表示,如B5,镍质量分数在5%左右。

特殊白铜牌号用“B+主加元素符号+镍百分含量”表示,如BFe11-1-1表示铁白铜,镍质量分数在11%左右;BMn40-1.5表示锰白铜,镍质量分数在40%左右;BAl13-3表示铝白铜,镍质量分数在13%左右。

4.加工性能

通过冷作变形,强度和硬度显著提高,伸长率相应降低;软化退火后,伸长率提高,而强度、硬度下降。

3)白铜。白铜牌号用“B+镍百分含量”表示,如B5,镍质量分数在5%左右。

特殊白铜牌号用“B+主加元素符号+镍百分含量”表示,如BFe11-1-1表示铁白铜,镍质量分数在11%左右;BMn40-1.5表示锰白铜,镍质量分数在40%左右;BAl13-3表示铝白铜,镍质量分数在13%左右。

4.加工性能

通过冷作变形,强度和硬度显著提高,伸长率相应降低;软化退火后,伸长率提高,而强度、硬度下降。

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