第五章 銅及銅合金

1、第五章第五章 銅及銅合金銅及銅合金一、工業(yè)純銅一、工業(yè)純銅二、銅合金二、銅合金三、銅合金的應(yīng)用三、銅合金的應(yīng)用一、工業(yè)純銅一、工業(yè)純銅銅是人類最早使用的金屬銅是人類最早使用的金屬. .早在史前時(shí)代，銅制造武早在史前時(shí)代，銅制造武器、工具和其他器皿器、工具和其他器皿. .銅存在于銅存在于地殼和海洋地殼和海洋中，銅在中，銅在地殼含量約為地殼含量約為0.010.01，在個(gè)別銅礦床中，銅的含量可以達(dá)到在個(gè)別銅礦床中，銅的含量可以達(dá)到3 35 5. . 純銅：又稱為紫銅純銅：又稱為紫銅，密度為，密度為8.94103kg/m3，屬于重金屬，屬于重金屬，晶體結(jié)構(gòu)為面心立方晶格；，晶體結(jié)構(gòu)為面心立方晶格； 原

2、子量原子量 63.54，熔點(diǎn)，熔點(diǎn)1083； 線性膨脹數(shù)線性膨脹數(shù)17.610-6/，導(dǎo)熱率，導(dǎo)熱率0-100 399W/mk。軟。軟態(tài)態(tài) 280MPA，延伸率，延伸率40% 。 自然界中的銅，多數(shù)以自然界中的銅，多數(shù)以化合物即銅礦物化合物即銅礦物存在。銅礦物與其存在。銅礦物與其他礦物聚合成銅礦石，開采出來的銅礦石，經(jīng)過選礦而成他礦物聚合成銅礦石，開采出來的銅礦石，經(jīng)過選礦而成為含銅品位較高的銅精礦。為含銅品位較高的銅精礦。 銅已在航空、造船、化工、電氣、機(jī)械、等工業(yè)部門以及銅已在航空、造船、化工、電氣、機(jī)械、等工業(yè)部門以及在生活用品的制造中得到廣泛的應(yīng)用。在生活用品的制造中得到廣泛的應(yīng)用。一

3、、工業(yè)純銅一、工業(yè)純銅1 1、純銅的性能特點(diǎn)、純銅的性能特點(diǎn)（1 1）導(dǎo)電導(dǎo)熱性導(dǎo)電導(dǎo)熱性：高的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，僅次于銀而居：高的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，僅次于銀而居第二位。第二位。 工業(yè)純金屬的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性由高到低順序：工業(yè)純金屬的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性由高到低順序：銀、銅、銀、銅、鋁、鎂、鋅、鎘、鈷、鐵、鉑，錫、鉛、銻鋁、鎂、鋅、鎘、鈷、鐵、鉑，錫、鉛、銻. . 用途用途：各種導(dǎo)線、電纜、導(dǎo)電牌、電器開關(guān)等導(dǎo)電器：各種導(dǎo)線、電纜、導(dǎo)電牌、電器開關(guān)等導(dǎo)電器材和各種冷凝管、散熱管、熱交換器、材和各種冷凝管、散熱管、熱交換器、真空電弧爐的結(jié)真空電弧爐的結(jié)晶器晶器等等. . 所有雜質(zhì)和加入元素，所有雜質(zhì)和加入元素，降低

4、銅的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能降低銅的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能. 冷變形冷變形對(duì)銅的導(dǎo)電性能影響不大對(duì)銅的導(dǎo)電性能影響不大.1 1、純銅的性能特點(diǎn)、純銅的性能特點(diǎn)導(dǎo)電性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性（2 2）耐蝕性耐蝕性：銅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為：銅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為+0.345V+0.345V，比氫高，銅在許多，比氫高，銅在許多介質(zhì)中化學(xué)穩(wěn)定性好。介質(zhì)中化學(xué)穩(wěn)定性好。l銅在大氣中耐蝕性良好銅在大氣中耐蝕性良好，暴露在大氣中的銅能在表面生成難溶于，暴露在大氣中的銅能在表面生成難溶于水、并與基底緊密結(jié)合的堿性硫酸銅水、并與基底緊密結(jié)合的堿性硫酸銅( (即銅綠，即銅綠，CuS0CuS04 43Cu(OH)3Cu(OH)2 2) )或堿性碳

5、酸銅或堿性碳酸銅(CuCO(CuCO3 3Cu(OH)Cu(OH)2 2) )薄膜，對(duì)銅有保護(hù)作用，可防止薄膜，對(duì)銅有保護(hù)作用，可防止銅繼續(xù)腐蝕。銅繼續(xù)腐蝕。l銅在淡水及蒸汽中抗蝕性能也很好。銅在淡水及蒸汽中抗蝕性能也很好。l銅在海水中的腐蝕速度不大，銅在海水中的腐蝕速度不大，約為約為0.05mm0.05mma a；加入；加入0.150.150.30.3AsAs能顯著提高銅對(duì)海水的抗蝕性。能顯著提高銅對(duì)海水的抗蝕性。l銅在氧化劑和氧化性的酸銅在氧化劑和氧化性的酸( (如硝酸如硝酸) )中不耐蝕。中不耐蝕。氨、氯化銨，氰化氨、氯化銨，氰化物，汞鹽的水溶液和濕潤(rùn)的鹵素族元素等，均引起銅強(qiáng)烈的腐蝕。

6、物，汞鹽的水溶液和濕潤(rùn)的鹵素族元素等，均引起銅強(qiáng)烈的腐蝕。1 1、純銅的性能特點(diǎn)、純銅的性能特點(diǎn)（3 3）磁性磁性：為逆磁性物質(zhì)，磁化率為：為逆磁性物質(zhì)，磁化率為-0.085-0.0851010-6-6，常用來制造不受磁場(chǎng)干擾的磁學(xué)儀器，如羅盤、航空常用來制造不受磁場(chǎng)干擾的磁學(xué)儀器，如羅盤、航空儀器。儀器。（4 4）銅的機(jī)械性能銅的機(jī)械性能 軟態(tài)銅：軟態(tài)銅： b b=200=200240MPa240MPa， 3535 45HB45HB， 5050。硬態(tài)銅：硬態(tài)銅： b b350350400MPa400MPa， 110 110 130 HB130 HB，延，延伸率伸率=6 =6 。 銅為銅為面心

7、立方晶格，滑移系多，變形易，面心立方晶格，滑移系多，變形易，退火態(tài)銅退火態(tài)銅不經(jīng)中間退火可壓縮不經(jīng)中間退火可壓縮85859595而不產(chǎn)生裂紋。而不產(chǎn)生裂紋。1 1、純銅的性能特點(diǎn)、純銅的性能特點(diǎn)（4 4）銅的機(jī)械性能銅的機(jī)械性能 純銅在純銅在500500600600呈現(xiàn)呈現(xiàn)“中溫脆性中溫脆性” ” ，熱加工需在，熱加工需在高于脆性區(qū)溫度下進(jìn)行高于脆性區(qū)溫度下進(jìn)行. .中溫脆性中溫脆性: :低熔點(diǎn)金屬低熔點(diǎn)金屬PbPb、BiBi與與CuCu生成低熔點(diǎn)共晶、分生成低熔點(diǎn)共晶、分布在晶界上造成，中溫區(qū)以液體狀態(tài)存在于晶界，造成布在晶界上造成，中溫區(qū)以液體狀態(tài)存在于晶界，造成熱脆；而在較高溫度時(shí)，由于

8、熱脆；而在較高溫度時(shí)，由于PbPb、BiBi在在CuCu中的固溶度中的固溶度增大，微量增大，微量PbPb、BiBi又固溶于銅的晶粒內(nèi)，不造成危害，又固溶于銅的晶粒內(nèi)，不造成危害，從而使塑性又升高。從而使塑性又升高。 1 1、純銅的性能特點(diǎn)、純銅的性能特點(diǎn)純銅中的雜質(zhì)分為三類：純銅中的雜質(zhì)分為三類： 固溶于銅的雜質(zhì)及微量元素，固溶于銅的雜質(zhì)及微量元素，對(duì)銅塑性影響不大對(duì)銅塑性影響不大. 很少固溶于銅，并與銅形成易熔共晶的雜質(zhì)及微量很少固溶于銅，并與銅形成易熔共晶的雜質(zhì)及微量元素（元素（熱脆熱脆）. 幾乎不固溶于銅，并與銅形成熔點(diǎn)較高的脆性化合幾乎不固溶于銅，并與銅形成熔點(diǎn)較高的脆性化合物的雜質(zhì)及

9、微量元素（物的雜質(zhì)及微量元素（分布于晶界時(shí)產(chǎn)生分布于晶界時(shí)產(chǎn)生“冷脆冷脆”） .2 2、雜質(zhì)元素對(duì)純銅塑性變形性能的影響、雜質(zhì)元素對(duì)純銅塑性變形性能的影響 （1）鉍和鉛：）鉍和鉛：對(duì)銅的熱塑性變形能力有嚴(yán)重影響，對(duì)銅的熱塑性變形能力有嚴(yán)重影響，與銅均形成共晶系相圖，共晶溫度很低，分別為與銅均形成共晶系相圖，共晶溫度很低，分別為270和和326。 鑄錠冷凝過程中，此低熔點(diǎn)共晶體最后結(jié)晶，在晶鑄錠冷凝過程中，此低熔點(diǎn)共晶體最后結(jié)晶，在晶界上形成極薄的膜。熱加工時(shí)，界上形成極薄的膜。熱加工時(shí)，薄膜熔化薄膜熔化，使金屬晶，使金屬晶粒與晶粒之間的結(jié)合力降低，粒與晶粒之間的結(jié)合力降低，發(fā)生晶間斷裂發(fā)生晶間

10、斷裂. 銅材中，銅材中，鉍鉍0.002-0.003%,鉛鉛0.2%，可固溶強(qiáng)化，可固溶強(qiáng)化. 常用常用：Zn、Al、Sn、Mn、Ni等等. 固溶度均固溶度均9.4%. 通過通過固溶強(qiáng)化，銅的強(qiáng)度固溶強(qiáng)化，銅的強(qiáng)度240MPa 650MPa. Cu-Be合金，含合金，含2%Be的銅合金熱處理后強(qiáng)度可達(dá)的銅合金熱處理后強(qiáng)度可達(dá)1400MPa.1 1、銅的合金化銅的合金化二、銅合金二、銅合金 銅合金：黃銅、白銅，青銅。銅合金：黃銅、白銅，青銅。（1）黃銅黃銅：簡(jiǎn)單黃銅和復(fù)雜黃銅。：簡(jiǎn)單黃銅和復(fù)雜黃銅。 簡(jiǎn)單黃銅簡(jiǎn)單黃銅：為：為Cu-Zn二元合金，二元合金，以以“H”表示，表示，H后面的數(shù)字表后面的數(shù)

11、字表示合金的平均含銅量，示合金的平均含銅量，如如H70表示含銅量為表示含銅量為70，其余為鋅，其余為鋅. 復(fù)雜黃銅復(fù)雜黃銅：在：在Cu-Zn會(huì)金中加入少量會(huì)金中加入少量鉛、錫、鋁、錳鉛、錫、鋁、錳等，組成等，組成多元合金。如多元合金。如HSn70-1表示含表示含70Cu、1Sn、余為鋅的錫黃銅、余為鋅的錫黃銅. 多元合金則以第三種含量最多的元素相稱，如：多元合金則以第三種含量最多的元素相稱，如：HMn57-3-1：57Cu、3Mn、1Al、余為鋅的錳黃銅。、余為鋅的錳黃銅。2 2、銅合金的分類及牌號(hào)銅合金的分類及牌號(hào)（2）青銅青銅：除黃銅、白銅之外的銅合金。除黃銅、白銅之外的銅合金。l 按主加

12、元素按主加元素(如如Sn、Al，Be等等)命名為命名為錫青銅、鋁青銅、鈹青銅，錫青銅、鋁青銅、鈹青銅，并以并以Q主添元素化學(xué)符號(hào)及百分含量表示，主添元素化學(xué)符號(hào)及百分含量表示，如如QSn6.5-0.1為為6.5Sn、0.1P、余為銅的錫磷青銅。、余為銅的錫磷青銅。QAl5為為5Al、余為銅的鋁青銅。、余為銅的鋁青銅。QBe2為為2%Be、余下為銅的鈹青銅、余下為銅的鈹青銅.（3）白銅白銅：銅為基、鎳為主要合金元素的銅合金銅為基、鎳為主要合金元素的銅合金.l以以B表示表示。如：。如：B10為為10Ni、余為銅；、余為銅；B30為為30%Ni、余、余Cu的的銅鎳合金銅鎳合金. 2、銅合金的分類及牌

13、號(hào)、銅合金的分類及牌號(hào)3 3、黃銅黃銅黃銅具有良好的黃銅具有良好的力學(xué)性能、耐蝕性能、導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能、耐蝕性能、導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性能和熱加工工藝性能。熱加工工藝性能。與紫銅和許多銅合金相比，與紫銅和許多銅合金相比，黃銅價(jià)格較低、色澤美麗，是有色黃銅價(jià)格較低、色澤美麗，是有色金屬中應(yīng)用最廣泛的合金材料。金屬中應(yīng)用最廣泛的合金材料。最簡(jiǎn)單的黃銅是最簡(jiǎn)單的黃銅是銅鋅二元合金銅鋅二元合金，稱為，稱為普通黃銅或二元黃銅普通黃銅或二元黃銅。工。工業(yè)上使用的黃銅其含鋅量均在業(yè)上使用的黃銅其含鋅量均在50%以下以下。在二元銅鋅合金的基礎(chǔ)上加入一種或多種其他合金元素的黃銅在二元銅鋅合金的基礎(chǔ)上加入一

14、種或多種其他合金元素的黃銅稱為稱為復(fù)雜黃銅或特殊黃銅復(fù)雜黃銅或特殊黃銅。黃銅按其生產(chǎn)工藝可分為黃銅按其生產(chǎn)工藝可分為壓力加工黃銅和鑄造黃銅壓力加工黃銅和鑄造黃銅（牌號(hào)為（牌號(hào)為Z）。如）。如ZCuZn38,38為鋅的平均質(zhì)量含量（為鋅的平均質(zhì)量含量（%）。）。3 3、黃銅黃銅（1）普通黃銅）普通黃銅l普通黃銅的相組成及各相的特性普通黃銅的相組成及各相的特性 Cu-Zn二元系相圖中，二元系相圖中，固態(tài)固態(tài)下有下有、六個(gè)相六個(gè)相。l相是以銅為基的固溶體，其晶格常數(shù)隨鋅含量的增加而增大，相是以銅為基的固溶體，其晶格常數(shù)隨鋅含量的增加而增大，鋅在銅中的溶解度與一般合金相反，隨溫度降低而增加，鋅在銅中的

15、溶解度與一般合金相反，隨溫度降低而增加，在在456時(shí)固溶度達(dá)最大值時(shí)固溶度達(dá)最大值(39Zn)；之后，鋅在銅中的溶解度隨；之后，鋅在銅中的溶解度隨溫度的降低而減少。溫度的降低而減少。l固溶體具有良好的塑性，可進(jìn)行冷熱加工，并有良好的焊接固溶體具有良好的塑性，可進(jìn)行冷熱加工，并有良好的焊接性能。性能。 H70黃銅的鑄態(tài)組織及變形后退火組織 （1）普通黃銅）普通黃銅3 3、黃銅黃銅l相相：以電子化合物：以電子化合物CuZn為基的體心立方晶格固溶體。冷卻過為基的體心立方晶格固溶體。冷卻過程中，在程中，在468456溫度范圍，無(wú)序相溫度范圍，無(wú)序相轉(zhuǎn)變成有序相轉(zhuǎn)變成有序相 。 相相塑性低，硬而脆，冷加

16、工困難，所以含有塑性低，硬而脆，冷加工困難，所以含有 相的合金不適宜冷加相的合金不適宜冷加工。工。但加熱到有序化溫度以上，但加熱到有序化溫度以上， 后，又具有良好塑性。后，又具有良好塑性。相相高溫塑性好，可進(jìn)行熱加工。高溫塑性好，可進(jìn)行熱加工。l相：相：是以電子化合物是以電子化合物Cu5Zn8為基的復(fù)雜立方晶格固溶體，硬為基的復(fù)雜立方晶格固溶體，硬而脆，難以壓力加工，工業(yè)上不采用。而脆，難以壓力加工，工業(yè)上不采用。l工業(yè)用黃銅的工業(yè)用黃銅的鋅含量均小于鋅含量均小于46，不含不含相。相。l工業(yè)用黃銅，按其退火組織可分為工業(yè)用黃銅，按其退火組織可分為黃銅和黃銅和+兩相黃銅兩相黃銅。黃黃銅只用作焊料

17、。銅只用作焊料。（1）普通黃銅）普通黃銅 +兩相黃銅含兩相黃銅含3646Zn，H62至至H59均屬于此。凝均屬于此。凝固時(shí)發(fā)生包晶反應(yīng)形成固時(shí)發(fā)生包晶反應(yīng)形成相，凝固完畢，合金為單相相，凝固完畢，合金為單相組組織，當(dāng)冷至織，當(dāng)冷至+兩相區(qū)時(shí)，兩相區(qū)時(shí)，相自相自相析出，殘留的相析出，殘留的相冷相冷至有序轉(zhuǎn)變溫度時(shí)至有序轉(zhuǎn)變溫度時(shí)(456)，無(wú)序相轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序相轉(zhuǎn)變?yōu)?有序相，有序相，室室溫下合金為溫下合金為+ 兩相組織兩相組織. （1）普通黃銅）普通黃銅l二元黃銅性能變化規(guī)律二元黃銅性能變化規(guī)律：其導(dǎo)電、導(dǎo)熱性隨其導(dǎo)電、導(dǎo)熱性隨Zn含量的增加而下含量的增加而下降，而機(jī)械性能降，而機(jī)械性能(抗拉強(qiáng)度

18、、硬度抗拉強(qiáng)度、硬度)則隨則隨Zn含量的增加而上升。含量的增加而上升。lH96、H90和和H85：良好的電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率和耐蝕性，有足夠的：良好的電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率和耐蝕性，有足夠的強(qiáng)度和良好的冷、熱加工性能，被大量采用來制作冷凝管、散熱強(qiáng)度和良好的冷、熱加工性能，被大量采用來制作冷凝管、散熱管、散熱片、冷卻設(shè)備及導(dǎo)電零件等。管、散熱片、冷卻設(shè)備及導(dǎo)電零件等。lH70、H68：高的塑性和較高的強(qiáng)度，：高的塑性和較高的強(qiáng)度，冷成型性能特別好冷成型性能特別好，適于，適于用冷沖壓或深拉法制造各種形狀復(fù)雜的零件，有用冷沖壓或深拉法制造各種形狀復(fù)雜的零件，有“彈殼黃銅彈殼黃銅”之之稱。稱。lH62：+黃銅，高

19、的強(qiáng)度，塑性也較好，有黃銅，高的強(qiáng)度，塑性也較好，有“商業(yè)黃銅商業(yè)黃銅”之稱。之稱。lH59：強(qiáng)度高；含鋅量高，能承受熱態(tài)壓力加工，有一定的耐蝕：強(qiáng)度高；含鋅量高，能承受熱態(tài)壓力加工，有一定的耐蝕性，多以棒材和型材應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)。性，多以棒材和型材應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)。（1 1）普通黃銅）普通黃銅性能及用途性能及用途代號(hào)代號(hào)化學(xué)成分化學(xué)成分, %機(jī)械性能機(jī)械性能CuZn加工加工狀態(tài)狀態(tài)bMPa%HBH969597余量余量退火退火25052H807981余量余量退火退火27044H686770余量余量退火退火30052H595760余量余量退火退火變形變形300420255103（2）復(fù)雜黃銅）復(fù)

20、雜黃銅 為提高二元黃銅的耐蝕性能、機(jī)械性能或切削加工性能，在為提高二元黃銅的耐蝕性能、機(jī)械性能或切削加工性能，在二元黃銅中二元黃銅中加入少量加入少量Sn、Pb、Mn、Fe、Si、Ni、Al等元素等元素，即得，即得復(fù)雜黃銅。復(fù)雜黃銅。 鉛的作用及鉛黃銅鉛的作用及鉛黃銅l鉛提高黃銅的切削性能，使零件獲得高的光潔度，同時(shí)提高合金鉛提高黃銅的切削性能，使零件獲得高的光潔度，同時(shí)提高合金的耐磨性。的耐磨性。(+)兩相鉛黃銅可熱軋、熱擠，而單相兩相鉛黃銅可熱軋、熱擠，而單相鉛黃銅通常鉛黃銅通常只能冷軋或熱擠。只能冷軋或熱擠。l鉛黃銅有極好的切削性能，耐磨、高強(qiáng)、耐蝕、導(dǎo)電性好鉛黃銅有極好的切削性能，耐磨、

21、高強(qiáng)、耐蝕、導(dǎo)電性好，它以，它以棒材，扁材、帶材等廣泛供應(yīng)汽車、拖拉機(jī)、鐘表、電器等工業(yè)，棒材，扁材、帶材等廣泛供應(yīng)汽車、拖拉機(jī)、鐘表、電器等工業(yè)，用以制作各種螺絲、螺母、電器插座、鐘表零件等。用以制作各種螺絲、螺母、電器插座、鐘表零件等。 錫的作用及錫黃銅錫的作用及錫黃銅l錫錫抑制黃銅脫鋅，提高黃銅的耐蝕性。抑制黃銅脫鋅，提高黃銅的耐蝕性。錫黃銅在淡水及海水錫黃銅在淡水及海水中均耐蝕，故稱中均耐蝕，故稱“海軍黃銅海軍黃銅”。l錫錫提高合金的強(qiáng)度和硬度，提高合金的強(qiáng)度和硬度，常用錫黃銅含常用錫黃銅含1 1SnSn，含錫量過，含錫量過多會(huì)降低合金的塑性。多會(huì)降低合金的塑性。l錫黃銅能較好地承受熱

22、、冷壓力加工。錫黃銅能較好地承受熱、冷壓力加工。l錫黃銅主要用于海輪，熱電廠作高強(qiáng)，耐蝕冷凝管、熱交換錫黃銅主要用于海輪，熱電廠作高強(qiáng)，耐蝕冷凝管、熱交換器，船舶零件等。器，船舶零件等。（2 2）復(fù)雜黃銅）復(fù)雜黃銅鋁的作用及鋁黃銅鋁的作用及鋁黃銅l黃銅中加入少量鋁能在合金表面黃銅中加入少量鋁能在合金表面形成堅(jiān)固的氧化膜，提高合形成堅(jiān)固的氧化膜，提高合金對(duì)氣體、溶液、高速海水的耐蝕性，并能提高合金的強(qiáng)度和金對(duì)氣體、溶液、高速海水的耐蝕性，并能提高合金的強(qiáng)度和硬度。硬度。l鋁含量增高時(shí)，將鋁含量增高時(shí)，將出現(xiàn)出現(xiàn)相，劇烈降低塑性，使合金的晶粒粗相，劇烈降低塑性，使合金的晶粒粗化化。為了使合金能進(jìn)行

23、冷變形，鋁含量應(yīng)低于。為了使合金能進(jìn)行冷變形，鋁含量應(yīng)低于4。l鋁黃銅以鋁黃銅以HAl70-2用量最大，主要是制成高強(qiáng)、耐蝕的管材，用量最大，主要是制成高強(qiáng)、耐蝕的管材，廣泛用做海船和發(fā)電站的冷凝器等。廣泛用做海船和發(fā)電站的冷凝器等。l鋁黃銅的顏色隨成分而變化，通過調(diào)整成分，可獲得金黃色鋁黃銅的顏色隨成分而變化，通過調(diào)整成分，可獲得金黃色的鋁黃銅，作為金粉涂料的代用品。的鋁黃銅，作為金粉涂料的代用品。（2 2）復(fù)雜黃銅）復(fù)雜黃銅錳的作用及錳黃銅錳的作用及錳黃銅l錳起錳起固溶強(qiáng)化作用固溶強(qiáng)化作用，少量的錳可提高黃銅的強(qiáng)度、硬度。，少量的錳可提高黃銅的強(qiáng)度、硬度。l錳黃銅能錳黃銅能較好地承受熱、冷

24、壓力加工較好地承受熱、冷壓力加工。l錳能顯著升高黃銅在海水、氯化物和過熱蒸汽中的耐蝕性。錳能顯著升高黃銅在海水、氯化物和過熱蒸汽中的耐蝕性。l錳黃銅、特別是同時(shí)加有鋁、錫或鐵的錳黃銅廣泛用于造船錳黃銅、特別是同時(shí)加有鋁、錫或鐵的錳黃銅廣泛用于造船及軍工等部門。及軍工等部門。（2 2）復(fù)雜黃銅）復(fù)雜黃銅組組 別別代代 號(hào)號(hào)主要化學(xué)成分主要化學(xué)成分, %機(jī)械性能機(jī)械性能(變形變形)Cu其它其它 bMPa %HBPb黃銅黃銅HPb 63-3HPb 60-162.065.059.061.0Pb 2.43.0Pb 0.61.060061054Sn黃銅黃銅HSn 90-1HSn 62-188.091.06

25、1.063.0Sn 0.250.75Sn 0.71.152070054148Al黃銅黃銅HAl 77-276.079.0Al 1.82.665012170Si黃銅黃銅HSi 65-1.5-363.566.5Si 1.02.0Pb 2.53.56008160Mn黃銅黃銅Fe黃銅黃銅HMn 58-2HFe 59-1-157.060.057.060.0Mn 1.01.2Fe 0.61.27007001010175160Ni黃銅黃銅HNi 65-564.067.0Ni 5.06.57004（3）黃銅的熱處理）黃銅的熱處理 黃銅主要熱處理方式為黃銅主要熱處理方式為退火退火，包括，包括再結(jié)晶退火和去應(yīng)力退

26、火再結(jié)晶退火和去應(yīng)力退火. 再結(jié)晶退火包括有加工工序之間的中間退火和產(chǎn)品的最終退火再結(jié)晶退火包括有加工工序之間的中間退火和產(chǎn)品的最終退火，其目的是，其目的是消除加工硬化，恢復(fù)塑性及獲得細(xì)晶粒組織。消除加工硬化，恢復(fù)塑性及獲得細(xì)晶粒組織。再結(jié)再結(jié)晶退火多在晶退火多在600700進(jìn)行。進(jìn)行。 含鋅量較高的黃銅，應(yīng)力腐蝕破裂傾向很嚴(yán)重，其冷變形產(chǎn)品含鋅量較高的黃銅，應(yīng)力腐蝕破裂傾向很嚴(yán)重，其冷變形產(chǎn)品必須進(jìn)行去應(yīng)力退火，必須進(jìn)行去應(yīng)力退火，以消除變形過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，防以消除變形過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，防止自裂。止自裂。 去應(yīng)力退火溫度一般比再結(jié)晶溫度低去應(yīng)力退火溫度一般比再結(jié)晶溫度低30100，

27、約為，約為230300。保溫時(shí)間約為。保溫時(shí)間約為30min至至1h。（1 1）錫青銅）錫青銅 最古老的銅合金最古老的銅合金。用于鼎、鐘、武器、銅鏡等。用于鼎、鐘、武器、銅鏡等。耐耐蝕、耐磨、彈性好和鑄件體積收縮率小等蝕、耐磨、彈性好和鑄件體積收縮率小等。錫青銅有三。錫青銅有三大用途：大用途： 用作高強(qiáng)、彈性材料，如作彈簧、彈片、彈性元件用作高強(qiáng)、彈性材料，如作彈簧、彈片、彈性元件. . 用作耐磨材料。如作滑動(dòng)軸承的軸套、齒輪等耐磨零用作耐磨材料。如作滑動(dòng)軸承的軸套、齒輪等耐磨零件件. . 鑄件體積收縮小、耐蝕，用來制作藝術(shù)鑄件，如銅像鑄件體積收縮小、耐蝕，用來制作藝術(shù)鑄件，如銅像等等. .3

28、 3、青銅青銅（1）錫青銅）錫青銅二元錫青銅的組織二元錫青銅的組織l銅錫相圖中有銅錫相圖中有兩個(gè)包晶反應(yīng)和三個(gè)共析反應(yīng)兩個(gè)包晶反應(yīng)和三個(gè)共析反應(yīng).l相是相是相在相在520時(shí)的共析分解產(chǎn)物，這個(gè)相在時(shí)的共析分解產(chǎn)物，這個(gè)相在350時(shí)分解時(shí)分解成成+相，一般生產(chǎn)條件下不會(huì)出現(xiàn)該組織相，一般生產(chǎn)條件下不會(huì)出現(xiàn)該組織.l相的分解進(jìn)行得極慢，以致在含錫相的分解進(jìn)行得極慢，以致在含錫20以下的合金中，以下的合金中，相相實(shí)際上不存在。實(shí)際上不存在。l 錫青銅實(shí)際上只能存在以下的組織：錫青銅實(shí)際上只能存在以下的組織：鑄造合金中的枝晶組織，合金凝固間隔很寬鑄造合金中的枝晶組織，合金凝固間隔很寬.低錫合金，變形和

29、退火后組織為低錫合金，變形和退火后組織為固溶體固溶體.高錫合金，由高錫合金，由固溶體和共析體固溶體和共析體+組成組成.4 4、青銅青銅 （1 1）錫青銅）錫青銅二元錫青銅的性能二元錫青銅的性能鑄造性能鑄造性能l 銅錫合金結(jié)晶溫度間隔可達(dá)銅錫合金結(jié)晶溫度間隔可達(dá)150150160160，流動(dòng)性差，流動(dòng)性差. .l 錫在銅中擴(kuò)散慢，熔點(diǎn)相差大，錫在銅中擴(kuò)散慢，熔點(diǎn)相差大，枝晶偏析嚴(yán)重，枝晶偏析嚴(yán)重，枝晶枝晶軸富銅，呈黑色；基底富錫，呈亮色軸富銅，呈黑色；基底富錫，呈亮色. .l 鑄錠在進(jìn)行壓力加工前要進(jìn)行均勻化退火，并經(jīng)多次鑄錠在進(jìn)行壓力加工前要進(jìn)行均勻化退火，并經(jīng)多次壓力加工和退火后，才基本上消

30、除枝晶偏析壓力加工和退火后，才基本上消除枝晶偏析. .（1 1）錫青銅）錫青銅二元錫青銅的性能二元錫青銅的性能鑄造性能鑄造性能l 錫青銅凝固時(shí)不形成集中縮孔，只形成沿鑄件斷面均錫青銅凝固時(shí)不形成集中縮孔，只形成沿鑄件斷面均勻分布在枝晶間的分散縮孔，勻分布在枝晶間的分散縮孔，鑄件致密性差，在高壓下鑄件致密性差，在高壓下容易滲漏容易滲漏，不適于鑄造密度和氣密性要求高的零件，不適于鑄造密度和氣密性要求高的零件. .l 錫青銅錫青銅線收縮率小，熱裂傾向小，線收縮率小，熱裂傾向小，利于獲得斷面厚薄利于獲得斷面厚薄不等、尺寸要求精確的復(fù)雜鑄件和花紋清晰的工藝美術(shù)不等、尺寸要求精確的復(fù)雜鑄件和花紋清晰的工藝

31、美術(shù)品品. .（1 1）錫青銅）錫青銅機(jī)械性能機(jī)械性能l錫青銅的性能與含錫量及組織有關(guān)。錫青銅的性能與含錫量及組織有關(guān)。相相(Cu3lSn8)硬而脆，隨著硬而脆，隨著相的增多，相的增多，b起初升高，其后也急劇下降。起初升高，其后也急劇下降。工業(yè)用合金中，錫的工業(yè)用合金中，錫的含量從含量從3到到14，變形合金的含錫量在，變形合金的含錫量在8以下，且含磷、鋅或鉛以下，且含磷、鋅或鉛等。等?？刮g性能抗蝕性能l 錫青銅錫青銅在大氣、水蒸氣和海水中具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性在大氣、水蒸氣和海水中具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，在海，在海水中的耐蝕性比紫銅、黃銅優(yōu)良。但鹽酸和硝酸強(qiáng)烈腐蝕錫青銅。水中的耐蝕性比紫銅、黃銅優(yōu)

32、良。但鹽酸和硝酸強(qiáng)烈腐蝕錫青銅。l二元錫青銅二元錫青銅易偏析，不致密，機(jī)械性能得不到保證，易偏析，不致密，機(jī)械性能得不到保證，故很少應(yīng)故很少應(yīng)用。為了改善二元錫青銅的工藝和使用性能，幾乎全部工業(yè)用錫用。為了改善二元錫青銅的工藝和使用性能，幾乎全部工業(yè)用錫青銅都分別加有青銅都分別加有鋅、磷、鉛、鎳等鋅、磷、鉛、鎳等元素，組成多元錫青銅。元素，組成多元錫青銅。二元錫青銅的性能二元錫青銅的性能 1 1、磷的作用及錫磷青銅、磷的作用及錫磷青銅 錫青銅熔煉時(shí)用磷脫氧，微量磷（錫青銅熔煉時(shí)用磷脫氧，微量磷（0.3）能有效）能有效地提高合金的機(jī)械性能地提高合金的機(jī)械性能. 錫磷青銅，含磷量不超過錫磷青銅，含

33、磷量不超過0.4，此時(shí)錫青銅力學(xué)，此時(shí)錫青銅力學(xué)和工藝性能最好，有和工藝性能最好，有高的彈性極限、彈性模量和疲高的彈性極限、彈性模量和疲勞極限勞極限(100106次循環(huán)時(shí)達(dá)次循環(huán)時(shí)達(dá)250280MPa). 用于制作彈簧、彈片及彈性元件用于制作彈簧、彈片及彈性元件.1 1、磷的作用及錫磷青銅、磷的作用及錫磷青銅 磷在錫青銅中溶解度小，室溫時(shí)磷在錫青銅中的磷在錫青銅中溶解度小，室溫時(shí)磷在錫青銅中的極限溶解度為極限溶解度為0.2左右左右. 磷化物硬度高，耐磨磷化物硬度高，耐磨. 磷化物磷化物+相作硬相，為軸承合金創(chuàng)造了所必需的相作硬相，為軸承合金創(chuàng)造了所必需的條件，在條件，在鑄造耐磨錫青銅中，磷含量

34、可達(dá)鑄造耐磨錫青銅中，磷含量可達(dá)1.2.2 2、鋅的作用及錫鋅青銅、鋅的作用及錫鋅青銅 鋅鋅錫青銅的結(jié)晶溫度間隔，減少偏析，提高流動(dòng)性，錫青銅的結(jié)晶溫度間隔，減少偏析，提高流動(dòng)性，促進(jìn)脫氧除氣，提高鑄件密度促進(jìn)脫氧除氣，提高鑄件密度. 錫鋅青銅的含鋅量在錫鋅青銅的含鋅量在24時(shí)，具有良好的機(jī)械性能和抗蝕性能時(shí)，具有良好的機(jī)械性能和抗蝕性能. 鋅能大量溶入鋅能大量溶入固溶體中，改善合金的機(jī)械性能。固溶體中，改善合金的機(jī)械性能。含含鋅加工錫青銅均具有單相鋅加工錫青銅均具有單相固溶體組織（如固溶體組織（如QSn4-3）. 典型的錫鋅青銅如典型的錫鋅青銅如QSn4-3，常用于制造彈簧、彈片，常用于制造

35、彈簧、彈片等彈性元件、化工器械、耐磨零件和抗磁零件等。等彈性元件、化工器械、耐磨零件和抗磁零件等。3 3、鉛的作用及錫鉛青銅、鉛的作用及錫鉛青銅 鉛不固溶于青銅，以純組元狀態(tài)存在，呈黑色夾雜鉛不固溶于青銅，以純組元狀態(tài)存在，呈黑色夾雜物分布在枝晶之間，可物分布在枝晶之間，可改善切削和耐磨性改善切削和耐磨性. 含鉛低時(shí)含鉛低時(shí)(如如12)主要改善切削性主要改善切削性. 含鉛高時(shí)含鉛高時(shí)(45)用作軸承材料，降低摩擦系數(shù)用作軸承材料，降低摩擦系數(shù)。錫鉛青銅用以制造耐蝕、耐磨、易切削零件或軸套、錫鉛青銅用以制造耐蝕、耐磨、易切削零件或軸套、軸承內(nèi)襯等零件。軸承內(nèi)襯等零件。 微量微量Zr、B、Ti可細(xì)

36、化晶粒，改善錫青銅的機(jī)械性可細(xì)化晶粒，改善錫青銅的機(jī)械性能和冷熱加工性能能和冷熱加工性能.二元鋁青銅的組織二元鋁青銅的組織l含含Al小于小于7的合金的合金在所有溫度下均具有在所有溫度下均具有單相單相固溶體固溶體組織組織。相塑性好，易加工相塑性好，易加工.l實(shí)際生產(chǎn)條件下，實(shí)際生產(chǎn)條件下，78Al的合金組織中便有的合金組織中便有+2共共析體析體。2是硬脆相是硬脆相(520HV)，它使硬度、強(qiáng)度升高，塑性，它使硬度、強(qiáng)度升高，塑性下降下降.l含含9.415.6Al的合金緩慢冷卻到的合金緩慢冷卻到586時(shí)，發(fā)生時(shí)，發(fā)生+2轉(zhuǎn)變，形成共析體組織。轉(zhuǎn)變，形成共析體組織。(+2)共析體組織與退共析體組織與

37、退火鋼中的珠光體相似，具有明顯的片層狀特征火鋼中的珠光體相似，具有明顯的片層狀特征.（2 2）鋁青銅）鋁青銅 （2 2）鋁青銅）鋁青銅二元鋁青銅的組織二元鋁青銅的組織單相區(qū)快速淬火時(shí)，單相區(qū)快速淬火時(shí)，共析轉(zhuǎn)變受阻，此時(shí)共析轉(zhuǎn)變受阻，此時(shí)的相變過程為：的相變過程為： 無(wú)無(wú)序序有序有序11 或或1 ，此時(shí)形成的馬氏，此時(shí)形成的馬氏體體1 (或或1 )因因Al的濃的濃度而異度而異).二元鋁青銅的性能二元鋁青銅的性能機(jī)械性能機(jī)械性能l 其強(qiáng)度和塑性隨鋁含量的增加而升高，其強(qiáng)度和塑性隨鋁含量的增加而升高，塑性在鋁含塑性在鋁含量量4左右達(dá)最大值左右達(dá)最大值，其后下降，而，其后下降，而強(qiáng)度在強(qiáng)度在10Al

38、左右左右達(dá)最大值達(dá)最大值。工業(yè)鋁青銅含鋁量在。工業(yè)鋁青銅含鋁量在511范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。l鋁青銅具有機(jī)械性能高、耐蝕、耐磨、沖擊時(shí)不發(fā)鋁青銅具有機(jī)械性能高、耐蝕、耐磨、沖擊時(shí)不發(fā)生火花等優(yōu)點(diǎn)。生火花等優(yōu)點(diǎn)。l (+)合金合金能承受熱壓力加工能承受熱壓力加工，但主要用擠壓法獲得，但主要用擠壓法獲得制品，不能進(jìn)行冷變形制品，不能進(jìn)行冷變形.（2 2）鋁青銅）鋁青銅二元鋁青銅的性能二元鋁青銅的性能鑄造性能鑄造性能l鋁青銅鋁青銅結(jié)晶溫度間隔僅結(jié)晶溫度間隔僅1080，流動(dòng)性很好，幾乎不生成分，流動(dòng)性很好，幾乎不生成分散縮孔，易得致密鑄件，成分偏析也不嚴(yán)重，但易生成集中縮孔，散縮孔，易得致密鑄件，成分偏析也

39、不嚴(yán)重，但易生成集中縮孔，易形成粗大柱狀晶，使壓力加工變得困難。易形成粗大柱狀晶，使壓力加工變得困難。l為防止鋁青銅晶粒粗大，除嚴(yán)格控制鋁含量外，還用復(fù)合變質(zhì)為防止鋁青銅晶粒粗大，除嚴(yán)格控制鋁含量外，還用復(fù)合變質(zhì)劑劑(如如Ti+V+B等等)細(xì)化晶粒。細(xì)化晶粒。耐蝕性耐蝕性l鋁青銅的耐蝕性比黃銅、錫青銅好鋁青銅的耐蝕性比黃銅、錫青銅好，在大氣、海水和大多數(shù)有，在大氣、海水和大多數(shù)有機(jī)酸機(jī)酸(檸檬酸、醋酸、乳酸等檸檬酸、醋酸、乳酸等)溶液中均有很高的耐蝕性，在某些溶液中均有很高的耐蝕性，在某些硫酸鹽，苛性堿、酒石酸等溶液中的耐蝕性也較好。硫酸鹽，苛性堿、酒石酸等溶液中的耐蝕性也較好。 （2）鋁青銅

40、）鋁青銅合金元素對(duì)鋁青銅的影響合金元素對(duì)鋁青銅的影響 錳錳: 顯著降低鋁青銅顯著降低鋁青銅相的共析轉(zhuǎn)變溫度和速度，穩(wěn)定相的共析轉(zhuǎn)變溫度和速度，穩(wěn)定相，推遲相，推遲(+2)，避免，避免“自發(fā)回火自發(fā)回火”脆性。溶解于脆性。溶解于鋁青銅中的錳，可提高合金的機(jī)械性能和耐蝕性鋁青銅中的錳，可提高合金的機(jī)械性能和耐蝕性. 0.30.5Mn能減少熱軋開裂，提高成品率，改善合能減少熱軋開裂，提高成品率，改善合金的冷、熱變形能力金的冷、熱變形能力. 鐵鐵: 少量鐵能溶于鋁青銅少量鐵能溶于鋁青銅固溶體中，固溶體中，機(jī)械性能機(jī)械性能. 含量高時(shí)以含量高時(shí)以Fe3Al化合物析出，使合金機(jī)械性能變壞，化合物析出，使合

41、金機(jī)械性能變壞，抗蝕性惡化，鋁青銅中抗蝕性惡化，鋁青銅中Fe加入量不超過加入量不超過5.鎳：鎳：顯著提高鋁青銅的強(qiáng)度、硬度、熱穩(wěn)定性、耐顯著提高鋁青銅的強(qiáng)度、硬度、熱穩(wěn)定性、耐蝕性和再結(jié)晶溫度。蝕性和再結(jié)晶溫度。 加加Ni的鋁青銅可熱處理強(qiáng)化，的鋁青銅可熱處理強(qiáng)化，Cu-14Al-4Ni(重量重量)為為具有具有形狀記憶效應(yīng)的合金形狀記憶效應(yīng)的合金。 鋁青銅中同時(shí)添加鎳和鐵，能獲得更佳的性能。鋁青銅中同時(shí)添加鎳和鐵，能獲得更佳的性能。 工業(yè)鋁青銅中工業(yè)鋁青銅中Fe、Ni含量相等。含量相等。QAl10-4-4在在500的的抗拉強(qiáng)度比錫青銅在室溫的強(qiáng)度還高。改變時(shí)效溫度抗拉強(qiáng)度比錫青銅在室溫的強(qiáng)度還

42、高。改變時(shí)效溫度可以調(diào)整其強(qiáng)度和塑性之間的配合?？梢哉{(diào)整其強(qiáng)度和塑性之間的配合。l鈹青銅即鈹青銅即含含1.52.5Be的銅合金的銅合金l淬火時(shí)效強(qiáng)度高，淬火時(shí)效強(qiáng)度高，b達(dá)達(dá)12501500MPa，硬度，硬度350400 HB。彈性極限高。彈性極限高(700780MPa)，彈性穩(wěn)定性好，彈性穩(wěn)定性好，彈性滯后小，耐蝕、耐磨、耐寒、耐疲勞，無(wú)磁性，彈性滯后小，耐蝕、耐磨、耐寒、耐疲勞，無(wú)磁性，沖擊不發(fā)生火花，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好，鈹青銅的沖擊不發(fā)生火花，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好，鈹青銅的綜合綜合性能優(yōu)良性能優(yōu)良。l鈹青銅用作高級(jí)彈性元件鈹青銅用作高級(jí)彈性元件(如彈簧、膜片，手表的游如彈簧、膜片，手表的游絲絲

43、)，特殊要求的耐磨元件，高速，高壓下工作的軸承、，特殊要求的耐磨元件，高速，高壓下工作的軸承、襯套、齒輪等。襯套、齒輪等。 （3 3）鈹青銅）鈹青銅相組成及其特性相組成及其特性 、 、 三個(gè)單相區(qū)三個(gè)單相區(qū)l ：以銅為基的置換固溶體，面心立方晶格，有：以銅為基的置換固溶體，面心立方晶格，有良好良好的塑性，可冷熱變形的塑性，可冷熱變形。鈹原子半徑比銅小，造成嚴(yán)重。鈹原子半徑比銅小，造成嚴(yán)重晶格歪扭。晶格歪扭。 相有明顯溶解度變化，有相有明顯溶解度變化，有強(qiáng)烈的時(shí)效強(qiáng)化強(qiáng)烈的時(shí)效強(qiáng)化效應(yīng)效應(yīng)。l ：以電子化合物：以電子化合物CuBeCuBe為基的無(wú)序固溶體，體心立為基的無(wú)序固溶體，體心立方結(jié)構(gòu)，高

44、溫塑性好，淬火過冷到室溫，極柔軟，可方結(jié)構(gòu)，高溫塑性好，淬火過冷到室溫，極柔軟，可冷變形。冷變形。相在緩冷時(shí)發(fā)生共析分解相在緩冷時(shí)發(fā)生共析分解. . l ：電子化合物：電子化合物CuBeCuBe為基的有序固溶體，為基的有序固溶體，體心立方體心立方結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)，低溫穩(wěn)定相，室溫硬而脆。低溫穩(wěn)定相，室溫硬而脆。（3 3）鈹青銅）鈹青銅（3）鈹青銅）鈹青銅 +605共析體共析體鈹青銅的熱處理鈹青銅的熱處理淬火淬火：在：在760790固溶處理，保溫時(shí)間為固溶處理，保溫時(shí)間為815min。為防止固溶體冷卻時(shí)分解，常用水淬。為防止固溶體冷卻時(shí)分解，常用水淬. 時(shí)效時(shí)效：Cu-Be合金的性能隨時(shí)效溫度和時(shí)效時(shí)

45、間而變合金的性能隨時(shí)效溫度和時(shí)效時(shí)間而變化化。獲得最高機(jī)械性能的時(shí)效溫度約等于。獲得最高機(jī)械性能的時(shí)效溫度約等于0.5-0.6T熔熔. 含鈹高于含鈹高于1.7%的合金，最佳時(shí)效溫度是的合金，最佳時(shí)效溫度是300-330，保溫保溫1-3h. 含鈹?shù)陀诤數(shù)陀?.5%的高導(dǎo)電性電極合金，熔點(diǎn)升高，最的高導(dǎo)電性電極合金，熔點(diǎn)升高，最佳時(shí)效溫度是佳時(shí)效溫度是450-480，保溫，保溫1-3h.（3 3）鈹青銅）鈹青銅QBe2時(shí)時(shí)效曲效曲線線鈹青銅的熱處理鈹青銅的熱處理（3 3）鈹青銅）鈹青銅鈹青銅的熱處理鈹青銅的熱處理l鈹青銅過飽和固溶體的分解以鈹青銅過飽和固溶體的分解以連續(xù)脫溶及不連續(xù)脫連續(xù)脫溶及不

46、連續(xù)脫溶溶兩種方式同時(shí)進(jìn)行。其脫溶過程為：兩種方式同時(shí)進(jìn)行。其脫溶過程為： 過飽和固溶體過飽和固溶體 .l鈹青銅的鈹青銅的最高機(jī)械性能是在最高機(jī)械性能是在 將開始向中間相將開始向中間相 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變的階段獲得變的階段獲得。退火退火：鈹青銅的退火最好在：鈹青銅的退火最好在共析轉(zhuǎn)變溫度以下進(jìn)行，共析轉(zhuǎn)變溫度以下進(jìn)行，一般為一般為550-570，保溫，保溫2-3h。溫度過高，導(dǎo)致。溫度過高，導(dǎo)致相的相的聚集粗化，低于聚集粗化，低于550 則不能有效軟化合金。則不能有效軟化合金。（3 3）鈹青銅）鈹青銅連續(xù)脫溶：連續(xù)脫溶： 連續(xù)脫溶：連續(xù)脫溶：在脫溶過程中，隨著新相的形成，母相在脫溶過程中，隨著新相的形成，

47、母相的的成分連續(xù)地、平緩地由過飽和狀態(tài)逐漸達(dá)到飽和成分連續(xù)地、平緩地由過飽和狀態(tài)逐漸達(dá)到飽和狀態(tài)狀態(tài)。 也就是說，在脫溶過程中，除了新舊相間產(chǎn)生相界也就是說，在脫溶過程中，除了新舊相間產(chǎn)生相界面外，在面外，在母相內(nèi)部并不產(chǎn)生新界面母相內(nèi)部并不產(chǎn)生新界面，仍保持著連貫，仍保持著連貫性，但性，但脫溶相附近母相的濃度較低，并由相界面向脫溶相附近母相的濃度較低，并由相界面向內(nèi)，母相的濃度逐步升高，而呈現(xiàn)連續(xù)的濃度梯度內(nèi)，母相的濃度逐步升高，而呈現(xiàn)連續(xù)的濃度梯度，新相依靠長(zhǎng)程擴(kuò)散而成長(zhǎng)。，新相依靠長(zhǎng)程擴(kuò)散而成長(zhǎng)。 不連續(xù)脫溶：不連續(xù)脫溶： 與連續(xù)脫溶正好相反，脫溶相與連續(xù)脫溶正好相反，脫溶相一旦在一旦在

48、相中的特相中的特定地區(qū)（如晶界）析出，僅僅定地區(qū)（如晶界）析出，僅僅引起母相局部地區(qū)引起母相局部地區(qū)成分的改變，并且在此脫溶微區(qū)內(nèi)達(dá)到兩相成分成分的改變，并且在此脫溶微區(qū)內(nèi)達(dá)到兩相成分和數(shù)量的平衡或介穩(wěn)平衡，形成區(qū)別于母相其他和數(shù)量的平衡或介穩(wěn)平衡，形成區(qū)別于母相其他地區(qū)的胞狀脫溶區(qū)。地區(qū)的胞狀脫溶區(qū)。 這種脫溶過程的繼續(xù)是這種這種脫溶過程的繼續(xù)是這種兩相向未發(fā)生成分變兩相向未發(fā)生成分變化的母相中生長(zhǎng)。化的母相中生長(zhǎng)。這種現(xiàn)象稱為非連續(xù)脫溶。所這種現(xiàn)象稱為非連續(xù)脫溶。所得組織與共析組織（或珠光體組織）很相似。得組織與共析組織（或珠光體組織）很相似。合金元素的影響：合金元素的影響：為了減緩時(shí)效過

49、程，抑制晶界反應(yīng)，適當(dāng)加入其它合為了減緩時(shí)效過程，抑制晶界反應(yīng)，適當(dāng)加入其它合金元素金元素.微量元素微量元素Co、Ni、Fe和和Ti能緩和過飽和固溶體的分解，能緩和過飽和固溶體的分解，抑制鈹青銅的晶界反應(yīng)和過時(shí)效軟化。抑制鈹青銅的晶界反應(yīng)和過時(shí)效軟化。Co和和Ni的作用的作用最明顯但最明顯但Co的價(jià)格比的價(jià)格比Ni貴貴.鎳鎳：穩(wěn)定：穩(wěn)定固溶體和抑制固溶體和抑制相在淬火過程中發(fā)生分解的相在淬火過程中發(fā)生分解的作用，抑制再結(jié)晶過程，阻止加熱時(shí)晶粒長(zhǎng)大作用，抑制再結(jié)晶過程，阻止加熱時(shí)晶粒長(zhǎng)大.鎳鎳能抑制時(shí)效中的晶界反應(yīng)，因?yàn)殒囄接诰Ы?，減能抑制時(shí)效中的晶界反應(yīng)，因?yàn)殒囄接诰Ы?，減少鈹在晶界的過飽

50、和度少鈹在晶界的過飽和度. 鎳鎳降低鈹在銅中的溶解度，縮小降低鈹在銅中的溶解度，縮小區(qū)，常使鈹青銅出區(qū)，常使鈹青銅出現(xiàn)一定數(shù)量的硬脆現(xiàn)一定數(shù)量的硬脆2相，對(duì)合金的疲勞強(qiáng)度、彈性滯相，對(duì)合金的疲勞強(qiáng)度、彈性滯后和彈性穩(wěn)定性都產(chǎn)生不良影響。后和彈性穩(wěn)定性都產(chǎn)生不良影響。 嚴(yán)格控制嚴(yán)格控制Ni含量，使合金不出現(xiàn)或少出現(xiàn)含量，使合金不出現(xiàn)或少出現(xiàn)2相。相。Ni的的合適加入量為合適加入量為0.2O.4。 微量微量Fe的作用與的作用與Co、Ni相，并有細(xì)化晶粒的作用相，并有細(xì)化晶粒的作用，但加入量不能超過但加入量不能超過0.15.合金元素的影響：合金元素的影響： 微量微量Ti(0.10.25)對(duì)過飽和固溶

51、體分解的抑制作用對(duì)過飽和固溶體分解的抑制作用比比Fe、Ni、Co還強(qiáng)還強(qiáng). 微微量量Ti細(xì)化晶粒和降低晶界上鈹?shù)臐舛?，減弱晶界細(xì)化晶粒和降低晶界上鈹?shù)臐舛?，減弱晶界反應(yīng)，同時(shí)使合金中的硬脆反應(yīng)，同時(shí)使合金中的硬脆2相減至極少，相減至極少，疲勞強(qiáng)疲勞強(qiáng)度提高度提高. 磷磷促進(jìn)鈹青銅的晶界反應(yīng)，加速固溶體分解，使鈹促進(jìn)鈹青銅的晶界反應(yīng)，加速固溶體分解，使鈹青銅加熱耐晶粒長(zhǎng)大青銅加熱耐晶粒長(zhǎng)大. 鉛鉛能使鈹青銅的晶界反應(yīng)迅速發(fā)展，加速合金軟化，能使鈹青銅的晶界反應(yīng)迅速發(fā)展，加速合金軟化，損害熱加工性能，但少量鉛可損害熱加工性能，但少量鉛可鈹青銅的切削性鈹青銅的切削性.合金元素的影響合金元素的影響4

52、4、白銅：、白銅：耐蝕性、耐熱性、耐寒性好，中等強(qiáng)度，高耐蝕性、耐熱性、耐寒性好，中等強(qiáng)度，高塑性，能冷、熱壓加工，好的電學(xué)性能，用作結(jié)構(gòu)材料塑性，能冷、熱壓加工，好的電學(xué)性能，用作結(jié)構(gòu)材料外、高電阻和熱電偶合金外、高電阻和熱電偶合金. 工業(yè)白銅按用途分為結(jié)構(gòu)白銅和電工白銅。工業(yè)白銅按用途分為結(jié)構(gòu)白銅和電工白銅。（1）結(jié)構(gòu)白銅：）結(jié)構(gòu)白銅：具有很好的耐蝕性，優(yōu)良的機(jī)械性能具有很好的耐蝕性，優(yōu)良的機(jī)械性能和壓力加工性能，焊接性好和壓力加工性能，焊接性好. 普通白銅：普通白銅：即即Cu-Ni二元合金。二元合金。銅與鎳形成無(wú)限固溶銅與鎳形成無(wú)限固溶體體，為，為單相固溶體單相固溶體. 普通白銅在各種腐

53、蝕介質(zhì)中有極高的化學(xué)穩(wěn)定性，可普通白銅在各種腐蝕介質(zhì)中有極高的化學(xué)穩(wěn)定性，可生產(chǎn)各種尺寸的板、帶、管、棒等半成品，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)各種尺寸的板、帶、管、棒等半成品，廣泛應(yīng)用于海船、醫(yī)療器械、化工等。海船、醫(yī)療器械、化工等。 （1）結(jié)構(gòu)白銅：）結(jié)構(gòu)白銅： 鐵白銅：鐵白銅：普通白銅中加入少量鐵，稱為鐵白銅普通白銅中加入少量鐵，稱為鐵白銅. 鐵能顯著鐵能顯著細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度和耐蝕性，尤其是提高細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度和耐蝕性，尤其是提高海水沖擊腐蝕時(shí)的耐蝕性海水沖擊腐蝕時(shí)的耐蝕性. 10Ni的銅合金中加入的銅合金中加入l2Fe，對(duì)提高耐流動(dòng)海水，對(duì)提高耐流動(dòng)海水的沖刷腐蝕有顯著效果的沖刷腐蝕有顯著效果.

54、30Ni的合金中加入的合金中加入0.5Fe，有相同作用，有相同作用. 白銅中白銅中Fe的加入量不超過的加入量不超過2，否則，反而引起腐蝕，否則，反而引起腐蝕開裂開裂.4 4、白銅、白銅 （1）結(jié)構(gòu)白銅：）結(jié)構(gòu)白銅： 鋅白銅：鋅白銅：鋅白銅亦稱鋅白銅亦稱“鎳銀鎳銀”或或“德國(guó)銀德國(guó)銀”。鋅能大。鋅能大量溶于量溶于Cu-Ni合金中，形成單相合金中，形成單相固溶體。固溶體。 鋅起固溶強(qiáng)化作用，提高強(qiáng)度及抗大氣腐蝕能力。鋅起固溶強(qiáng)化作用，提高強(qiáng)度及抗大氣腐蝕能力。 BZnl5-20耐蝕性高，銀白色光澤、力學(xué)性能好，能承耐蝕性高，銀白色光澤、力學(xué)性能好，能承受熱冷壓力加工。用于精密儀器、電工器材、醫(yī)療器

55、材、受熱冷壓力加工。用于精密儀器、電工器材、醫(yī)療器材、衛(wèi)生工程用零件及藝術(shù)制品。衛(wèi)生工程用零件及藝術(shù)制品。4 4、白銅、白銅 （1）結(jié)構(gòu)白銅：）結(jié)構(gòu)白銅： 鋁白銅：鋁能顯著提高白銅的強(qiáng)度和耐蝕性，但使合鋁白銅：鋁能顯著提高白銅的強(qiáng)度和耐蝕性，但使合金的冷加工性能變差。金的冷加工性能變差。 高的機(jī)械性能和耐蝕性，抗寒，有很好的彈性并能承高的機(jī)械性能和耐蝕性，抗寒，有很好的彈性并能承受冷熱加工受冷熱加工. 鋁白銅的機(jī)械性能和導(dǎo)熱性比鋁白銅的機(jī)械性能和導(dǎo)熱性比B30還好，耐蝕性接近還好，耐蝕性接近B30，焊接性好，可代替，焊接性好，可代替B30.4 4、白銅、白銅工業(yè)用白銅的牌號(hào)、主要成分、性質(zhì)和用

56、途工業(yè)用白銅的牌號(hào)、主要成分、性質(zhì)和用途（2）電工白銅：）電工白銅：應(yīng)用最廣泛的電工白銅是應(yīng)用最廣泛的電工白銅是康銅、錳銅康銅、錳銅和考銅和考銅. 錳銅：錳銅：BMn3-12錳白銅又稱錳銅錳白銅又稱錳銅. 高的電阻和低的電阻溫度系數(shù)，電阻值很穩(wěn)定，與高的電阻和低的電阻溫度系數(shù)，電阻值很穩(wěn)定，與銅接觸時(shí)的熱電勢(shì)不大銅接觸時(shí)的熱電勢(shì)不大. 用來制作工作溫度在用來制作工作溫度在100以下的標(biāo)準(zhǔn)電阻、電橋、以下的標(biāo)準(zhǔn)電阻、電橋、電位差計(jì)以及其它精密電氣測(cè)量?jī)x器儀表中的電阻電位差計(jì)以及其它精密電氣測(cè)量?jī)x器儀表中的電阻元件。元件。（2）電工白銅）電工白銅康銅：康銅：BMn40-1.5錳白銅又稱康銅。錳白銅

57、又稱康銅。 熱電動(dòng)勢(shì)高、電阻溫度系數(shù)低和穩(wěn)定的電阻；耐腐熱電動(dòng)勢(shì)高、電阻溫度系數(shù)低和穩(wěn)定的電阻；耐腐蝕、耐熱；高的力學(xué)性能，可壓力加工蝕、耐熱；高的力學(xué)性能，可壓力加工. 康銅與康銅與Cu、Fe、Ag配對(duì)時(shí)有高的熱電勢(shì)，銅與康配對(duì)時(shí)有高的熱電勢(shì)，銅與康銅配用于銅配用于-100+300溫區(qū)測(cè)溫；也用來制作滑溫區(qū)測(cè)溫；也用來制作滑動(dòng)變阻器，工作溫度在動(dòng)變阻器，工作溫度在500以下的加熱器。以下的加熱器。（2）電工白銅）電工白銅考銅：考銅：BMn43-0.5錳白銅又稱考銅。錳白銅又稱考銅。 電阻系數(shù)高，與銅、鎳鉻、鐵配對(duì)時(shí)產(chǎn)生的熱電勢(shì)大電阻系數(shù)高，與銅、鎳鉻、鐵配對(duì)時(shí)產(chǎn)生的熱電勢(shì)大，同時(shí)溫度系數(shù)很小，同時(shí)溫度系數(shù)很小(實(shí)際上等于零實(shí)際上等于零). 廣泛用在測(cè)溫計(jì)中做補(bǔ)償導(dǎo)線和