金屬材料銅合金正式完整版課件

金屬材料銅合金金屬材料銅合金11.優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能在所有金屬中，Cu的導(dǎo)電性僅次于Ag,為100%IACS，高純銅甚至可到103%IACS.銅的導(dǎo)熱性是所有金屬中最好的，為430W/m.K。合金化會(huì)顯著提高強(qiáng)度，但會(huì)降低導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能高強(qiáng)、高導(dǎo)銅的發(fā)展，如彌散強(qiáng)化銅導(dǎo)電、導(dǎo)熱是銅及其合金的最重要應(yīng)用領(lǐng)域。W-Cu1.優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能22.銅是抗磁性金屬銅的抗磁性磁化率極低：銅及其合金在抗外磁環(huán)境得到廣泛應(yīng)用，如儀表、羅盤(pán)、航空、航天、雷達(dá)。但含F(xiàn)e、Mn、高Ni的銅合金除外。3.銅的摩擦系數(shù)很小。銅基合金耐磨性能優(yōu)良，尤其是含Sn的多元銅合金，廣泛用于機(jī)械設(shè)備上的重要耐磨零件，如軸套、軸瓦、渦輪等。4.銅的耐蝕性很好銅的電極電位很高，高于氫。在許多介質(zhì)中都是穩(wěn)定的，大部分銅基合金在大氣和海水中具有很高的耐腐蝕性，在稀的非氧化氫氟酸、鹽酸、磷酸及醋酸溶液中也有很高的化學(xué)穩(wěn)定性。2.銅是抗磁性金屬35.銅的塑性很高銅是fcc結(jié)構(gòu)，無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，非常易于加工成形。經(jīng)過(guò)強(qiáng)化后，特別是固溶強(qiáng)化效果好，可形成高強(qiáng)度、高韌性材料，制造高強(qiáng)度、高韌性、高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱、高耐蝕零件6.銅有殺菌作用。銅在水等介質(zhì)中，能釋放銅離子，抑制細(xì)菌和某些微生物的生長(zhǎng)，廣泛應(yīng)用于人類(lèi)飲用水輸水管道、洗衣機(jī)內(nèi)筒、船舶的重要部件，如螺旋槳等。7.銅及銅合金有各種色彩純銅呈紫色，合金化后呈金黃色或銀白色，色調(diào)古樸典雅，可用于錢(qián)幣和各類(lèi)工藝美術(shù)品。5.銅的塑性很高4二、銅及銅合金分類(lèi)最普通的分類(lèi)法：六大類(lèi)紫銅、高銅合金、黃銅、青銅、白銅、鋅白銅紫銅工業(yè)純銅，軟而韌，雜質(zhì)含量<0.7%高銅合金含有少量Be、Zr、Cr、Fe，每一種合金元素含量不超過(guò)8mol%,這些元素改善Cu的一種或多種性質(zhì)。黃銅Zn五種基本元素青銅Si、Sn、Al白銅、鋅白銅Ni二、銅及銅合金分類(lèi)最普通的分類(lèi)法：六大類(lèi)紫銅工業(yè)純銅，軟而韌5銅合金五種基本元素類(lèi)別合金元素固溶度(摩爾分?jǐn)?shù)，20℃)，%黃銅Zn37錫青銅Sn9鋁青銅Al19硅青銅Si8白銅、鋅白銅Ni100銅合金五種基本元素類(lèi)別合金元素固溶度(摩爾分?jǐn)?shù)，20℃6Cu含量不少于99.3wt.%Cu2O呈紫色，新鮮表面呈玫瑰紅牌號(hào)：GB5231-85純銅：T1-T3(99.95,99.90,99.70)用于導(dǎo)電、導(dǎo)熱無(wú)氧銅：Tu1(99.97),Tu2(99.95)用于電真空器件磷脫氧銅：Tp1(99.90),Tp2(99.85)殘留脫氧劑，只能做結(jié)構(gòu)材料特種銅:砷銅、銀銅、碲銅和彌散銅等，用于導(dǎo)電結(jié)構(gòu)件性質(zhì)：導(dǎo)電、導(dǎo)熱性（僅次于銀）化學(xué)穩(wěn)定性好（堿式化合物）力學(xué)性能（σb=170-500MPa，鑄態(tài)延伸率17%、退火50%、硬態(tài)6%）1.紫銅Cu含量不少于99.3wt.%1.紫銅7溶解度較大但對(duì)銅影響較少的雜質(zhì)：Al、Fe、Ni、Sn、Cd、Zn、Au、Ag、As、P、Sb等硬度升高，電導(dǎo)率降低固溶度很低，易形成共晶的雜質(zhì)：Pb、Bi等銅一般在900OC以上熱加工或冷加工Pb引起熱脆，Bi引起熱脆、冷脆加入稀土、Zr、Ca等可生成高熔點(diǎn)化合物且在晶內(nèi)分布降低脆性生成脆性化合物的雜質(zhì)：O,S等

O,S均降低冷加工的性能和力學(xué)性能三大類(lèi)雜質(zhì)氫?。哼€原性氣氛，氫滲入晶界生成水蒸氣Cu2O+(H)=Cu+H2O溶解度較大但對(duì)銅影響較少的雜質(zhì)：固溶度很低，易形成共晶的雜質(zhì)82.黃銅黃銅是以鋅為主要添加元素的銅合金，含有或不含有少量的其他元素。只含鋅的銅-鋅二元合金稱為普通黃銅或簡(jiǎn)單黃銅，除鋅以外還含有其他添加元素的銅合金稱為復(fù)雜黃銅或特殊黃銅。黃銅的銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為55％～96％，以字母H表示。2.黃銅黃銅是以鋅為主要添加元素的銅合金，含有或不含有少量9黃銅具有良好的力學(xué)性能、耐蝕性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和加工工藝性，價(jià)格低，色澤美，是應(yīng)用最廣、最經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)用銅合金。高鋅黃銅在冷作硬化狀態(tài)下有應(yīng)力腐蝕傾向(季裂)，應(yīng)注意消除應(yīng)力退火。脫鋅腐蝕是高鋅黃銅的另一個(gè)突出問(wèn)題，可選用低鋅黃銅或在黃銅中加入微量As、Sn、P、sb等元素抑制合金脫鋅。在含微量氧的氮?dú)庵型嘶?，生成氧化物薄膜，也可抑制脫鋅，獲得較好的表面質(zhì)量。黃銅具有良好的力學(xué)性能、耐蝕性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和加工工藝性，103.青銅青銅是以除鋅和鎳以外的其他元素為主要添加元素的銅合金，通常以銅以外的第一主元素名稱命名青銅的類(lèi)別。青銅品種繁多，其中以錫青銅、鋁青銅、鈹青銅應(yīng)用較廣；還有硅青銅、錳青銅、鈦青銅、鉻青銅及鋯青銅等。青銅以字母Q表示。具有比黃銅高的力學(xué)性能，良好的耐蝕性、耐磨性、耐熱性，高的彈性，且加工成形性能好，鑄件體積收縮率小。主要用于承力的耐蝕、耐磨零件、彈性元件等。3.青銅青銅是以除鋅和鎳以外的其他元素為主要添加元素的銅合114.白銅白銅是以鎳為主要添加元素的銅合金，含有或不含有一定量的其他元素。只含Ni的銅一鎳二元合金稱為普通白銅，除Nj以外還含有其他添加元素的銅合金成為復(fù)雜白銅。通常分為結(jié)構(gòu)白銅和電工白銅(錳白銅)，以字母B表示。對(duì)于銅．鎳系合金，當(dāng)Nj在10％以下時(shí)呈赤銅色，隨Ni含量的增加赤銅色急劇減弱。Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到20％時(shí)變?yōu)榘咨虼擞小鞍足~”之稱。白銅的突出特點(diǎn)是在腐蝕性介質(zhì)中有極高的化學(xué)穩(wěn)定性，并具有高的力學(xué)性能，高的耐熱性耐寒性，足夠的加工成形性。結(jié)構(gòu)白銅主要用于在高溫強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中工作的零件；電工白銅主要用于電阻元件、熱電偶及其他精密電測(cè)儀器零件。4.白銅白銅是以鎳為主要添加元素的銅合金，含有或不含有一12我國(guó)加工銅及銅合金牌號(hào)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T340--1976)規(guī)定，加工銅及銅合金的牌號(hào)命名以“銅的種類(lèi)代號(hào)、化學(xué)符號(hào)后的元素含量或順序號(hào)”表示，其中，銅的種類(lèi)代號(hào)取第一個(gè)漢字漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)大寫(xiě)字母，“T”代表純銅，“H”代表黃銅,“Q”代表青銅，“B”代表白銅我國(guó)加工銅及銅合金牌號(hào)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T340--1913分類(lèi)牌號(hào)組成示例純銅T+順序號(hào)①例如：Tl、T3純銅(添加其他元素)T+添加元素化學(xué)符號(hào)+順序號(hào)①或添加元素含量②例如：TP2、TAg0.1無(wú)氧銅TU+順序號(hào)①例如：TUl、TU2普通黃銅(二元)H+銅含量例如：H90、H65復(fù)雜黃銅(三元以上)H+第二主添加元素化學(xué)符號(hào)+除鋅以外的元素含量(數(shù)字間以“-”隔開(kāi))例如：HPb89-2、HFe58-1-1、HMn62-3-3-0.7青銅Q+第一主添加元素化學(xué)符號(hào)+除銅以外的元素含量(數(shù)字間以“-”隔開(kāi))例如：QAl5、QSn6.5-0.1、QAl10-4-4普通白銅(二元)B+鎳(含鈷)含量例如：B5、B30復(fù)雜白銅(三元以上)B+第二主添加元素符號(hào)+除銅以外的元素含量(數(shù)字闖以“-”隔開(kāi))例如：BZnl5-20、BAl6-1.5、BFe30-1-1①銅含量隨著順序號(hào)的增加而降低。②元素含量為名義百分含量(以下同)分類(lèi)牌號(hào)組成示例純銅T+順序號(hào)①例如：Tl、T3純銅(添加14三、銅的合金化原理按銅合金固有強(qiáng)化途徑：可分為固溶合金、變性固溶合金、時(shí)效強(qiáng)化合金

(1)固溶合金最適合于能與銅形成固溶相的元素，包括Zn、Sn、Ni、Al、Fe、Ag以及錳。在這些合金體系中硬化作用大，足以達(dá)到實(shí)用目的，而不會(huì)遇到由第二相或化合物帶來(lái)的脆性。彈殼黃銅是典型的固溶合金。彈殼黃銅含30％Zn，由于偏析偶爾有少量β相出現(xiàn)，但β相通常在第一次退火后就消失。強(qiáng)度高、可成形性好。因?yàn)楣倘軓?qiáng)化合金是單相，加熱或冷卻過(guò)程中均不發(fā)生相變，可以冷加工硬化提高強(qiáng)度。三、銅的合金化原理按銅合金固有強(qiáng)化途徑：15(2)變性固溶合金（彌散強(qiáng)化合金）添加元素可反應(yīng)形成金屬間化合物彌散顆粒，此彌散過(guò)程有晶粒細(xì)化和強(qiáng)化作用，故可產(chǎn)生更高的強(qiáng)度。因?yàn)檫@種變性處理不需要大量的昂貴元素，所以收效是相當(dāng)經(jīng)濟(jì)的。95Cu-2.8A1-1.8Si-0.4Co合金是一種變性固溶高強(qiáng)度合金，其退火抗拉強(qiáng)度為570MPa，冷軋狀態(tài)的抗拉強(qiáng)度為660～900MPa，鈷便是這種能形成金屬間化合物彌散強(qiáng)化的元素。(2)變性固溶合金（彌散強(qiáng)化合金）163)時(shí)效硬化合金時(shí)效硬化可產(chǎn)生很高的強(qiáng)度，但是只局限于合金元素的溶解度隨溫度降低而急劇減小的少數(shù)幾種銅合金，鈹-銅就是這種時(shí)效硬化銅合金的典型代表。含1.6％-2.0％Be和約0.25％Co(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的鈹青銅，常常叫做“金色合金”。因?yàn)槠渲杏写罅康拟?摩爾分?jǐn)?shù)約12％)存在，故放出耀眼的光環(huán)。其經(jīng)冷加工時(shí)效后的屈服強(qiáng)度大于l380MPa，電導(dǎo)率的范圍視冷加工量和熱處理工藝的不同而在20％～30％IACS之間。其他時(shí)效硬化合金包括：鋯-銅、鉻-銅、銅-鐵-磷、銅-鎳-硅等。銅-鎳-錫合金也屬時(shí)效強(qiáng)化型合金，其靠調(diào)幅分解作用得到硬化。靠冷加工與熱加工相結(jié)合，這些合金可以達(dá)到與硬化鈹-銅相等的高強(qiáng)度。獨(dú)有的加工各向同性。3)時(shí)效硬化合金17(4)其他合金某些鋁青銅，尤其是含鋁量大于9％的鋁青銅，可以在臨界溫度以上淬火以得到硬化，此硬化過(guò)程屬馬氏體型過(guò)程。類(lèi)似于鐵-碳合金淬火時(shí)發(fā)生的馬氏體型硬化，淬火后進(jìn)行回火韌化或用間斷式淬火代替標(biāo)準(zhǔn)式淬火還可進(jìn)一步改善鋁青銅性能。加入鎳或鋅的鋁青銅，利用可逆馬氏體相變還可產(chǎn)生形狀記憶效應(yīng)。(4)其他合金18(5)不溶性合金元素為了提高機(jī)加工性能，把鉛、碲和硒添加到銅和銅合金中。碲和硒以及鉍，使合金的熱軋和熱成形困難，并嚴(yán)重影響冷加工性能。高鋅黃銅在高溫下完全變成β相。β相可以溶解鉛，因而避免在熱鍛或熱擠壓溫度下生成液態(tài)晶界相。大多數(shù)易切削黃銅棒材是用β相擠壓法生產(chǎn)的。(5)不溶性合金元素19四、各類(lèi)銅合金簡(jiǎn)介(一)、高導(dǎo)電高導(dǎo)熱銅及銅合金(二)、高強(qiáng)導(dǎo)電銅合金(三)、結(jié)構(gòu)黃銅(四)、高彈性銅合金(五)、高強(qiáng)度熱穩(wěn)定銅合金(六)、耐磨銅合金(七)、耐蝕銅合金(八)、藝術(shù)銅合金和形狀記憶合金四、各類(lèi)銅合金簡(jiǎn)介(一)、高導(dǎo)電高導(dǎo)熱銅及銅合金20(一)、高導(dǎo)電高導(dǎo)熱銅及銅合金1.普通純銅2.磷脫氧銅3.無(wú)氧銅4.彌散強(qiáng)化無(wú)氧銅5.電解銅箔(一)、高導(dǎo)電高導(dǎo)熱銅及銅合金1.普通純銅211.普通純銅高導(dǎo)電用普通純銅是銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于99．7％，雜質(zhì)量極少的含氧銅，工業(yè)最常用的牌號(hào)是Tl、T2和T3。外觀呈紫紅色，故又稱為紫銅，其再結(jié)晶溫度為200～280℃。T1和T2是陰極重熔銅，含微量氧和雜質(zhì)，具有高的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，良好的耐腐蝕性和加工性能，可以熔焊和釬焊。主要用作導(dǎo)電、導(dǎo)熱和耐腐蝕元器件，如電線、電纜、導(dǎo)電螺釘、殼體和各種導(dǎo)管等，航空工業(yè)多使用T2。T3是火法精煉銅，含氧和雜質(zhì)較多，具有較好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐腐蝕性和加工性能，可以熔焊和釬焊。主要作為結(jié)構(gòu)材料使用，如制作電器開(kāi)關(guān)、墊圈、鉚釘、管嘴和各種導(dǎo)管等；也用于不太重要的導(dǎo)電元件。1.普通純銅高導(dǎo)電用普通純銅是銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于99．7％22T1、T2、T3在含氫的還原介質(zhì)中易產(chǎn)生氫脆，俗稱“氫病”，故不宜在高溫(>370℃)還原介質(zhì)中進(jìn)行加工(退火、焊接等)和使用；在低溫(至-250℃)下，其強(qiáng)度將會(huì)提高。退火溫度380-650℃，熱加工溫度800-900℃（棒材）抗拉強(qiáng)度：Y態(tài)294MPa；M態(tài)200MPa延伸率：5%35%T1、T2、T3在含氫的還原介質(zhì)中易產(chǎn)生氫脆，俗稱“氫病”，232.磷脫氧銅磷脫氧銅是以元素磷精煉并殘留微量磷的銅。強(qiáng)烈降低銅的導(dǎo)電性，通常作為結(jié)構(gòu)材料使用。一般條件下無(wú)“氫脆性”，可以在還原性氣氛條件下加工和使用，但不宜在高溫氧化條件下加工和使用。磷在銅中的最大溶解度(714℃共晶溫度時(shí))為1.75%，200℃時(shí)為0.4％，室溫時(shí)幾乎為零。磷能提高銅熔體的流動(dòng)性，對(duì)銅的力學(xué)性能尤其是焊接性能有良好的影響。磷脫氧銅具有良好的導(dǎo)熱、耐蝕性和優(yōu)良的加工性，易于承受精沖、拉伸、鐓鉚、擠壓、纏繞、深沖、熱鍛和焊接等加工。該合金主要用做各種供油、供水的管道，深沖和焊接件等。2.磷脫氧銅磷脫氧銅是以元素磷精煉并殘留微量磷的銅。強(qiáng)烈降243.無(wú)氧銅1號(hào)、2號(hào)無(wú)氧銅TUl、TU2是含氧量極少的銅，具有純度高、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性高的特點(diǎn)，無(wú)“氫病”或極少“氫病”。含磷量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))極低(如P<0.0008％或P≥0.0003％的無(wú)氧銅，與玻璃封結(jié)性好，加工性能、焊接性、耐蝕性、耐寒性均好。如果含磷量不符合上述條件，經(jīng)涂硼氧化處理后，所生氧化膜極易剝落，會(huì)引起電子管漏氣。無(wú)氧銅主要用于電真空儀器儀表用零件，包括匯流排、導(dǎo)電條、波導(dǎo)管、同軸電纜、真空密封件、真空管、晶體管的部件等。3.無(wú)氧銅1號(hào)、2號(hào)無(wú)氧銅TUl、TU2是含氧量極少的銅，25對(duì)黃銅而言，錳的加入對(duì)其相區(qū)的影響極其微弱。中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T340--1976)規(guī)定，加工銅及銅合金的牌號(hào)命名以“銅的種類(lèi)代號(hào)、化學(xué)符號(hào)后的元素含量或順序號(hào)”表示，其中，銅的種類(lèi)代號(hào)取第一個(gè)漢字漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)大寫(xiě)字母，“T”代表純銅，“H”代表黃銅,“Q”代表青銅，“B”代表白銅鑄造高鈹青銅中含有1.例如：QAl5、QSn6.例如：TP2、TAg0.彌散強(qiáng)化無(wú)氧銅的出現(xiàn)不僅豐富了銅合金的種類(lèi)，而且擴(kuò)大了了其使用的溫度范圍，已被廣泛應(yīng)用于電阻焊電極、大規(guī)模集成電路引線框架、燈絲引線、電觸頭材料、大功率微波管結(jié)構(gòu)材料、連鑄機(jī)結(jié)晶器、直升機(jī)啟動(dòng)馬達(dá)的整流子及浸入式燃料泵的整流子、核聚變系統(tǒng)中的等離子體部件、燃燒室襯套、先進(jìn)飛行器的機(jī)翼或葉片前緣、電真空器件中前相波放大器、行波管、空調(diào)管、磁控管等。鎂在銅中的溶解度隨溫度下降而減少，在共晶溫度722℃下的極限溶解度為3.在鉻青銅中添加少量的鋯，形成化合物Cu3Zr，高溫下Cu3Zr為密集六方晶格，低溫時(shí)為面心立方晶格，在銅中的溶解度隨著溫度的降低而明顯減少。硅黃銅的硅含量通常在4％以內(nèi)。8％的Be和2～6％Co或Ni，為了提高熱強(qiáng)性，有的合金中還添加少量的Cr。工業(yè)黃銅一般為H96—H59用做電纜及其他導(dǎo)電材料，在許多方面可以代替鎘青銅。Al、Fe、Ni、Sn、Cd、Zn、Au、Ag、As、P、Sb等耐熱性比3-12錳白銅好，可以用至400℃，而3-12錳白銅的最高使用溫度為300℃；力學(xué)性能原因：Zn在應(yīng)力作用下選擇性溶解。脫鋅腐蝕是高鋅黃銅的另一個(gè)突出問(wèn)題，可選用低鋅黃銅或在黃銅中加入微量As、Sn、P、sb等元素抑制合金脫鋅。對(duì)于銅．鎳系合金，當(dāng)Nj在10％以下時(shí)呈赤銅色，隨Ni含量的增加赤銅色急劇減弱。4.彌散強(qiáng)化無(wú)氧銅具有優(yōu)良綜合物理性能和力學(xué)性能的新型功能結(jié)構(gòu)材料，兼具高強(qiáng)高導(dǎo)性能和良好的抗高溫軟化能力，理想狀態(tài)時(shí)可以滿足電導(dǎo)率>90％IACS，強(qiáng)度超過(guò)500MPa。彌散強(qiáng)化相粒子多為熔點(diǎn)高、高溫穩(wěn)定性好、硬度高的氧化物、硼化物、氮化物、碳化物。彌散相粒子以納米級(jí)尺寸均勻彌散分布于銅基體內(nèi)，在接近銅基體熔點(diǎn)的高溫下也不會(huì)溶解或粗化，因此可以有效阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和晶界滑移，提高合金的室溫和高溫強(qiáng)度，同時(shí)又不明顯降低合金的導(dǎo)電性，并且具有較高的耐磨耐蝕性能。對(duì)黃銅而言，錳的加入對(duì)其相區(qū)的影響極其微弱。4.彌散強(qiáng)化26彌散強(qiáng)化無(wú)氧銅的出現(xiàn)不僅豐富了銅合金的種類(lèi)，而且擴(kuò)大了了其使用的溫度范圍，已被廣泛應(yīng)用于電阻焊電極、大規(guī)模集成電路引線框架、燈絲引線、電觸頭材料、大功率微波管結(jié)構(gòu)材料、連鑄機(jī)結(jié)晶器、直升機(jī)啟動(dòng)馬達(dá)的整流子及浸入式燃料泵的整流子、核聚變系統(tǒng)中的等離子體部件、燃燒室襯套、先進(jìn)飛行器的機(jī)翼或葉片前緣、電真空器件中前相波放大器、行波管、空調(diào)管、磁控管等。目前，彌散強(qiáng)化無(wú)氧銅主要以Al2O3為強(qiáng)化相粒子，合金牌號(hào)根據(jù)ASTM(美國(guó))有C15710，C15720，C15735．C15715，C15760彌散強(qiáng)化無(wú)氧銅的出現(xiàn)不僅豐富了銅合金的種類(lèi)，而且擴(kuò)大了了其使275.電解銅箔電子、電信、儀表、機(jī)械等部門(mén)用量很大。我國(guó)的銅箔需要量每年7000～9000t。銅箔生產(chǎn)方式主要有兩種：一種是采用帶坯進(jìn)一步的高精度軋制，可以生產(chǎn)黃銅箔、青銅箔、鈹青銅箔、白銅箔等品種；另一種是采用輥式方法連續(xù)電解，產(chǎn)品僅限于純銅箔。電解銅箔是覆銅箔層壓板(CCL)及印刷電路板(PCB)制造的重要材料。在當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展中，電解銅箔被稱為電子產(chǎn)品信號(hào)與電力傳輸、溝通的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。電解銅箔的生產(chǎn)已有數(shù)十年的歷史，現(xiàn)在最寬箔可生產(chǎn)1～2.5m，厚度可到0.005mm，主要用于印刷電路板上，其中0.035mm厚的銅箔用量占95％，0.018rain以下的占5％。電解銅箔的生產(chǎn)工藝主要由兩部分組成，即制成滿足寬度和厚度要求的卷狀銅箔工序和表面處理工序。5.電解銅箔電子、電信、儀表、機(jī)械等部門(mén)用量很大。我國(guó)的銅28(二)、高強(qiáng)導(dǎo)電銅合金1鉻青銅2鋯青銅3鉻鋯青銅4鐵青銅5鎳硅青銅6鎘青銅7鎂青銅8Cu-Ag-Zr合金9鈷鉻硅青銅(二)、高強(qiáng)導(dǎo)電銅合金1鉻青銅291鉻青銅鉻青銅是含0.4％～1.1％Cr(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的高銅合金。Cu．Cr二元系相圖富銅角為共晶型。共晶溫度1072℃，鉻在銅中的最大固溶度為0.65％。隨溫度的降低，固溶度急劇下降，固溶后時(shí)效處理析出Cr粒子相鉻青銅可以通過(guò)淬火-時(shí)效或淬火-冷變形-時(shí)效處理獲得強(qiáng)化。鉻一方面明顯提高合金的再結(jié)晶溫度和熱強(qiáng)性，時(shí)效態(tài)鉻青銅的軟化溫度為400℃，是冷加工銅的二倍；另一方面使銅的導(dǎo)電性略有下降，固溶處理的鉻青銅電導(dǎo)率為45％IACS，時(shí)效處理后上升到80％IACS。可在鑄造狀態(tài)和變形狀態(tài)下使用。固溶溫度980-1000℃，時(shí)效420-500℃/2-4h熱加工溫度800-925℃抗拉530MPa；屈服450MPa;延伸率16%290℃抗拉352MPa；屈服186MPa延伸率4.2%1鉻青銅鉻青銅是含0.4％～1.1％Cr(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的高銅302鋯青銅鋯青銅是含0.15％～0.30％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))鋯的高銅合金。Cu-zr二元系相圖富銅角是共晶型，在共晶溫度965℃下，鋯在銅中的最大固溶度為0.15％，隨溫度的降低，鋯在銅中的固溶度急劇減少。時(shí)效過(guò)程中，從固溶體中析出微細(xì)的β相質(zhì)點(diǎn)(Cu5Zr或Cu3Zr)，產(chǎn)生沉淀硬化效果。鋯的加入使銅的導(dǎo)電性略有下降，時(shí)效態(tài)合金的電導(dǎo)率為90％IACS。鋯大大提高合金再結(jié)晶溫度和熱強(qiáng)性，其耐熱性優(yōu)于鉻青銅。2鋯青銅鋯青銅是含0.15％～0.30％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))鋯的31此外，砷可把Cu—Zr合金的共晶溫度提高到1000-l℃，增加鋯在此溫度時(shí)的溶解度但降低它在低溫下的溶解度。As還可與Zr形成Zr-As化合物，細(xì)化鋯青銅的晶粒，抑制合金在加熱時(shí)的晶粒長(zhǎng)大。銻、錫、鉛、硫、鐵、鉍、鎳等都是鋯青銅的有害雜質(zhì)，不應(yīng)超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限值。此外，砷可把Cu—Zr合金的共晶溫度提高到1000-l323鉻鋯青銅在鉻青銅中添加少量的鋯，形成化合物Cu3Zr，高溫下Cu3Zr為密集六方晶格，低溫時(shí)為面心立方晶格，在銅中的溶解度隨著溫度的降低而明顯減少。Cu-Cr-Zr合金由于Cr、Zr含量的不同，可從固溶體中單獨(dú)析出Cu2Zr或同時(shí)析出Cu3Zr和Cu2Zr，起析出強(qiáng)化作用，鋯的加入使鉻青銅合金的強(qiáng)度、硬度、耐熱性提高，對(duì)合金電導(dǎo)率的影響不大。Al與Mg可作為鉻鋯青銅的合金元素，它們可在Cu-Cr-Zr合金表面形成一層薄的、致密的與基體金屬結(jié)合牢靠的氧化物膜，提高合金的高溫抗氧化性能與耐熱性，Al與Mg在合金中含量通常不大于0.3％。3鉻鋯青銅在鉻青銅中添加少量的鋯，形成化合物Cu3Zr，高334鐵青銅Cu-Fe二元系富銅角為包晶型，1094℃包晶溫度下，鐵在銅中的溶解度均為4％，600℃時(shí)下降到0.15％。Fe有細(xì)化晶粒作用，抑制銅的再結(jié)晶過(guò)程和提高銅的強(qiáng)度，但降低銅的塑性。鐵顯著降低銅的電導(dǎo)率與熱導(dǎo)率，時(shí)效后合金電導(dǎo)率約為70％IACS。Fe以獨(dú)立形式存在于銅中，使銅呈鐵磁性，磁化率為1.1×10-6。鐵青銅除主要合金元素Fe外，還添加少量有P、Co、Sn、Zn、Mg。國(guó)產(chǎn)鐵青銅牌號(hào)有QFe1.0,QFe2.5。廣泛用于成形性能好、強(qiáng)度和導(dǎo)電率高的材料，如電氣、電子接插件，斷路器元件，保險(xiǎn)絲夾，電纜屏蔽，引線框架。4鐵青銅Cu-Fe二元系富銅角為包晶型，1094℃包晶溫度345鎳硅青銅鎳硅青銅是Cu-Ni-Si三元系為基的合金，還含有0.1％～0.3％的Zn。Ni和Si形成化合物Ni2Si，Cu-Ni2Si偽二元相圖富銅角為共晶型，960℃共晶溫度下，Ni2Si在銅中的溶解度約為8.5％，室溫時(shí)下降到0.5％。鎳硅青銅是典型的時(shí)效強(qiáng)化型合金。鎳硅青銅是一種新型大功率集成電路引線框架材料。5鎳硅青銅鎳硅青銅是Cu-Ni-Si三元系為基的合金，還含356鎘青銅鎘青銅是含有0.8％～1.3％Cd高銅合金。高溫時(shí)鎘與銅形成固溶體，隨溫度的降低，鎘在銅中的固溶度急劇下降，在300℃以下為0.5％，并析出β相(Cu2Cd)。由于鎘的含量低，析出相質(zhì)點(diǎn)強(qiáng)化效果很弱，合金不能通過(guò)熱處理時(shí)效硬化，只能采用冷變形加工獲得強(qiáng)化。鎘的加入，使銅的電導(dǎo)率略有下降，但其強(qiáng)度、再結(jié)晶溫度和抗高溫軟化能力明顯提高。合金的耐熱性不如鉻青銅和鋯青銅好，一般在300℃以下工作。鎘是一種對(duì)人體有害的元素，在熔煉時(shí)應(yīng)注意防護(hù)其氣對(duì)人的危害。國(guó)產(chǎn)鎘青銅的牌號(hào)有QCdl，6鎘青銅鎘青銅是含有0.8％～1.3％Cd高銅合金。367鎂青銅鎂青銅是銅-鎂系二元合金。鎂在銅中的溶解度隨溫度下降而減少，在共晶溫度722℃下的極限溶解度為3.3％。含2.5％～3.5％Mg的銅合金可通過(guò)相(MgCu2)的沉淀而產(chǎn)生時(shí)效強(qiáng)化，但相是一種既脆又硬的相，合金的加工成形性能隨著相的增加而急劇下降。因此，有實(shí)際應(yīng)用意義的Cu-Mg合金的鎂含量不大于1％，這類(lèi)合金只能用加工硬化來(lái)提高強(qiáng)度。7鎂青銅鎂青銅是銅-鎂系二元合金。鎂在銅中的溶解度隨溫度下37元素Mg的加人使銅的導(dǎo)電性略有降低，熱傳導(dǎo)性，耐熱性能則優(yōu)于鎘青銅，并有一定的抗扭轉(zhuǎn)性和抗腐蝕性。微量鎂加入還有一定的脫氧作用，對(duì)銅的高溫抗氧化性也有益。鎂青銅冷、熱加工性能較好，產(chǎn)品一般以線材供應(yīng)。用做電纜及其他導(dǎo)電材料，在許多方面可以代替鎘青銅。國(guó)產(chǎn)鎂青銅的牌號(hào)有QMg0.8。元素Mg的加人使銅的導(dǎo)電性略有降低，熱傳導(dǎo)性，耐熱性能則優(yōu)于388Cu-Ag-Zr合金779℃共晶溫度下，Ag在Cu中的溶解度為7.9％，隨溫度降低，Ag在Cu中的溶解度顯著下降，300℃時(shí)0.2％，室溫下只有0.1％，965℃下Zr在Cu中最大溶解度為0.11％～0.13％，500℃時(shí)下降低到0.01％Cu-Ag-Zr合金可通過(guò)固溶一時(shí)效處理得到強(qiáng)化，析出相為Ag和Cu3Zr相。Ag的加入稍許降低銅的導(dǎo)熱性，但顯著提高銅的再結(jié)晶溫度、蠕變強(qiáng)度和抗高溫?zé)岬椭芷谛阅?。Cu-Ag-Zr合金是航天飛行的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)壁理想的高強(qiáng)導(dǎo)熱材料。國(guó)產(chǎn)銀鋯青銅牌號(hào)為QAg3-0.58Cu-Ag-Zr合金779℃共晶溫度下，Ag在Cu中的399鈷鉻硅青銅鈷鉻硅青銅，為了改善合金的熱鍛性能還加入微量Nb。固溶后時(shí)效處理，抗高溫軟化溫度為550～620℃。合金的相組織結(jié)構(gòu)為Cu固溶體，Co2Si相和Cr3Co5Si2相。Co2Si能與銅形成固溶體，其固溶度隨溫度下降而急劇減少。Cu-Co-Cr-Sii合金除具有Cu-Cr和Cu-Co-Si合金的相成分和性能特征外，還可能生成新的相，且各元素及相之間會(huì)產(chǎn)生交互作用，這些都會(huì)影響合金的最終性能。合金的強(qiáng)度高，有高的耐熱性，是制造要求高溫抗軟化性良好的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)材料。國(guó)產(chǎn)Cu-Co-Cr-Si合金的商業(yè)代號(hào)為航空DJl00，為改善合金鍛造性能添加某些微量元素的材料代號(hào)為航空DJ1019鈷鉻硅青銅鈷鉻硅青銅，為了改善合金的熱鍛性能還加入微量N40(三)結(jié)構(gòu)黃銅1.普通黃銅2.鉛黃銅3.錫黃銅4.鐵黃銅5.鋁黃銅6.錳黃銅7.硅黃銅8.鎳黃銅(三)結(jié)構(gòu)黃銅1.普通黃銅41加入Zn元素后呈金黃色，一般為不可熱處理強(qiáng)化合金。普通黃銅：HX:X為含銅量，H68含銅68wt%.鑄造黃銅：ZH68鑄造黃銅與變形黃銅可能為同一種，因?yàn)槎酁榘??；鞠酁槊嫘牧⒎降墓倘荏w，還有、、ε，其中還有無(wú)序體心立方→'有序轉(zhuǎn)變，'相硬脆1.普通黃銅加入Zn元素后呈金黃色，一般為不可熱處理強(qiáng)化合金。普通黃銅：42工業(yè)黃銅一般為H96—H59H96—H65為黃銅，不宜深沖H63---H59為+黃銅，結(jié)晶時(shí)為相，為冷卻析出物在室溫下，固溶體的塑性比好，強(qiáng)度〉；高溫相反。因此，兩相黃銅熱塑性好，黃銅冷加工較方便。熱加工時(shí)應(yīng)避免在200-700OC的脆性區(qū)。在區(qū)，雖Zn含量增加，塑性與強(qiáng)度均增加，故黃銅的強(qiáng)度、塑性均優(yōu)于紫銅；工藝性好；抗蝕（ZnO膜）、價(jià)格低各種零件、日用品、管道散熱器、工藝品、炮彈（筒）工業(yè)黃銅一般為H96—H59在室溫下，固溶體的塑性比好，43黃銅腐蝕方面的兩個(gè)特征問(wèn)題：季裂：冷拔棒或管材（有拉應(yīng)力存在），在潮濕大氣、含氨大氣及汞鹽溶液中易發(fā)生自動(dòng)破裂現(xiàn)象。原因：Zn在應(yīng)力作用下選擇性溶解。防止：270OC退火；鍍Sn或其它表面鍍層脫Zn腐蝕：在腐蝕介質(zhì)中，Zn溶解（電極電位低于銅），銅呈多孔狀殘留在黃銅表面。防止：加入Al、Sn、Ni、Si、As、Sb、Be等，As作用最明顯黃銅腐蝕方面的兩個(gè)特征問(wèn)題：季裂：冷拔棒或管材（有拉應(yīng)力存在44特殊黃銅或復(fù)雜黃銅在二元系中加入第三組元構(gòu)成復(fù)雜黃銅，以改善性能。HNi65-5HFe59-1-1HMn58-2,HMn57-3-1HSi80-3鋅當(dāng)量：第三組元加入后，可溶于或，或以第三相形式出現(xiàn)。但可用與相的相對(duì)含量的增加與減小來(lái)分析組元的影響。一般加入1%第三組元相當(dāng)于加鋅的量造成對(duì)組織同樣的影響來(lái)表示。Si當(dāng)量為10，則加1%Si相當(dāng)于加入10%Zn（縮小了相區(qū)）。若當(dāng)量為負(fù)值，相當(dāng)于增大了相區(qū)。特殊黃銅或復(fù)雜黃銅在二元系中加入第三組元構(gòu)成復(fù)雜黃銅，以改善452.鉛黃銅鉛幾乎不固溶于銅一鋅合金中，而存在于固溶體的晶界處。經(jīng)過(guò)壓力加工，鉛以游離的質(zhì)點(diǎn)分布在固溶體內(nèi)。游離的鉛質(zhì)點(diǎn)具有潤(rùn)滑和減摩的特性，鉛黃銅都具有極高的切削性能，切屑易碎，工件表面光潔，適宜于自動(dòng)高速車(chē)床加工零件。鉛含量超過(guò)3％，不但不改善合金的切削性能，反而由于鉛質(zhì)點(diǎn)性軟、熔點(diǎn)低，會(huì)大大降低合金的綜合性能。2.鉛黃銅鉛幾乎不固溶于銅一鋅合金中，而存在于固溶體的晶界46在單相a黃銅中有不溶鉛質(zhì)點(diǎn)而不宜熱軋，但雙相黃銅依靠相變重結(jié)晶(-β)，可使鉛分布于晶粒內(nèi)部而不是在邊界上。因而在熱變形時(shí)的重熔已不再那么危險(xiǎn)。鉛對(duì)人體有害。鉛黃銅在熔鑄和切削加工中，鉛蒸氣和粉塵對(duì)環(huán)境和人身的危害越來(lái)越引起人們的重視。含碲無(wú)鉛易切削黃銅已經(jīng)投入商業(yè)應(yīng)用。在單相a黃銅中有不溶鉛質(zhì)點(diǎn)而不宜熱軋，但雙相黃銅依靠相變重結(jié)473.錫黃銅錫在飽和的固溶體中的溶解度很小，但當(dāng)鋅含量增加出現(xiàn)β相時(shí)，錫的溶解度會(huì)增加。少量錫能提高黃銅的強(qiáng)度和硬度，但超過(guò)1.5％后反而會(huì)降低黃銅的性能。錫的另一個(gè)重要作用是抑制黃銅脫鋅，提高黃銅的耐蝕性能。錫黃銅在海水中的耐蝕性很好，故有“海軍黃銅”之稱。向HSn70-1添加0.02％～0.05％的砷和或0.01％的硼可進(jìn)一步提高錫黃銅的耐蝕性。3.錫黃銅錫在飽和的固溶體中的溶解度很小，但當(dāng)鋅含量增加484.鐵黃銅鐵在黃銅中的固溶度極低，超過(guò)其溶解度的鐵以富鐵相(-Fe)粒子存在，常作為“人工晶核”，既能細(xì)化鑄造組織，又能抑制黃銅再結(jié)晶時(shí)的晶粒長(zhǎng)大，獲得細(xì)晶組織，從而大大提高黃銅的力學(xué)性能和工藝性能。鐵與錳、錫、鋁、鎳等元素配合使用，可以使黃銅具有更高的強(qiáng)度和硬度，并可改善其在大氣和海水中的耐蝕性。黃銅中的鐵和硅會(huì)形成高硬度(950Hv)的硅化鐵粒子，惡化切削性能。黃銅的鐵含量一般不超過(guò)1.5％，否則會(huì)造成富鐵相偏析，破壞黃銅的耐蝕性，而且會(huì)影響電鍍層表面質(zhì)量。4.鐵黃銅鐵在黃銅中的固溶度極低，超過(guò)其溶解度的鐵以富鐵495.鋁黃銅和其他合金元素相比，鋁能最顯著地提高黃銅的強(qiáng)度和耐蝕性能。在黃銅中加入鋁，會(huì)使相區(qū)明顯地移向銅角。當(dāng)鋁含量高時(shí)會(huì)出現(xiàn)硬而脆的相，提高合金的強(qiáng)度和硬度。同時(shí)大幅度降低其塑性。在鋁黃銅中，鋁的表面離子化傾向比鋅的大，優(yōu)先形成致密而堅(jiān)硬的氧化鋁膜，可以防止合金的進(jìn)一步氧化。向鋁黃銅中加入Sn、Sb、Bi、Te、Si、Ni等元素都可以進(jìn)一步提高其耐蝕性。工業(yè)上變形鋁黃銅的鋁含量一般不超過(guò)4％.5.鋁黃銅和其他合金元素相比，鋁能最顯著地提高黃銅的強(qiáng)度和506.錳黃銅對(duì)黃銅而言，錳的加入對(duì)其相區(qū)的影響極其微弱。因此，錳基本上不改變黃銅的組織，Mn通過(guò)固溶強(qiáng)化使黃銅的強(qiáng)度和硬度提高，并大幅度提升其對(duì)海水、氯化物和過(guò)熱蒸汽的耐蝕性。錳黃銅有相當(dāng)好的冷、熱加工性能，被廣泛使用于艦船和海洋工程。也作為耐磨材料用于高壓泵摩擦副和汽車(chē)同步齒環(huán)。6.錳黃銅對(duì)黃銅而言，錳的加入對(duì)其相區(qū)的影響極其微弱。因517.硅黃銅硅的鋅當(dāng)量系數(shù)高達(dá)10。在黃銅中加入硅會(huì)顯著地縮小a相區(qū)。增加硅含量到4％會(huì)出現(xiàn)新的具有密排六方結(jié)構(gòu)的k相，它在高溫下有足夠的塑性，在545℃時(shí)通過(guò)共析分解轉(zhuǎn)變?yōu)?β。硅黃銅的硅含量通常在4％以內(nèi)。常用的牌號(hào)為HSi80-3，其組織為+β。硅黃銅的高低溫力學(xué)性能令人滿意，在大氣和海水條件下耐蝕性強(qiáng)，可以焊接。因此，硅黃銅被用做船舶零件、蒸汽管和水道管件。硅黃銅的鑄造和壓力加工性能良好，但Al、As、Sb、P、Pb等都是硅黃銅中有害雜質(zhì)，應(yīng)當(dāng)加以控制。7.硅黃銅硅的鋅當(dāng)量系數(shù)高達(dá)10。在黃銅中加入硅會(huì)顯著地縮52銅及銅合金有各種色彩合金化會(huì)顯著提高強(qiáng)度，但會(huì)降低導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能高鋅黃銅在冷作硬化狀態(tài)下有應(yīng)力腐蝕傾向(季裂)，應(yīng)注意消除應(yīng)力退火。同時(shí)大幅度降低其塑性。熱加工溫度800-925℃合金的相組織結(jié)構(gòu)為Cu固溶體，Co2Si相和Cr3Co5Si2相。018rain以下的占5％。Cu3P化合物有很高的硬度，顯著地提高合金的力學(xué)性能，同時(shí)，元素磷還能顯著地降低銅液的表面張力，提高熔體的流動(dòng)性和充型能力。通過(guò)添加微量元素和采取相應(yīng)的工藝措施，控制材料中耐磨質(zhì)點(diǎn)的生成，使硬質(zhì)第二相主體由Mn5Si3構(gòu)成，并控制其數(shù)量、形態(tài)和分布，促使基體α相增多，并造成較多的合金元素(如Al，Ni，Co等)在其中的溶解，強(qiáng)化和細(xì)化基體晶粒組織，提高材料的塑性和強(qiáng)度，使材料的裂紋擴(kuò)展減緩，使α相呈方向性且均勻分布，在磨損過(guò)程中，有利于釋放裂紋擴(kuò)展的應(yīng)力，減緩了產(chǎn)品的磨損。錳黃銅HMn60-3-1-0.硅黃銅的鑄造和壓力加工性能良好，但Al、As、Sb、P、Pb等都是硅黃銅中有害雜質(zhì)，應(yīng)當(dāng)加以控制。黃銅的銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為55％～96％，以字母H表示。經(jīng)過(guò)強(qiáng)化后，特別是固溶強(qiáng)化效果好，可形成高強(qiáng)度、高韌性材料，制造高強(qiáng)度、高韌性、高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱、高耐蝕零件8.鎳黃銅鎳和許多合金元素(如鋁、錳、錫和硅等)不同，能明顯地?cái)U(kuò)大相區(qū)域的范圍，因而能用加鎳的辦法使某些兩相黃銅轉(zhuǎn)變?yōu)榫Я＜?xì)小的單相黃銅，從而改善黃銅的工藝性能和力學(xué)性能。典型的鎳黃銅是HNi65-5，它具有很高的力學(xué)性能、耐蝕性和工藝性能，能極好地在冷、熱狀態(tài)下進(jìn)行壓力加工。某些雜質(zhì)如鉛、銻、鉍等會(huì)嚴(yán)重影響其熱加工性，應(yīng)嚴(yán)格控制，鉛應(yīng)小于0.01％，銻和鉍應(yīng)小于0.005％。鎳黃銅HNi65-5可以加工成板、帶、管、棒、線材，用于制造低壓壓力計(jì)管、紙漿銅網(wǎng)、船用冷凝器管和其他工業(yè)部門(mén)的零件。銅及銅合金有各種色彩8.鎳黃銅鎳和許多合金元素(如鋁、錳、53(四)高彈性銅合金1.鈹青銅加工材2.鑄造鈹青銅3.錫磷青銅4.硅青銅5.銅鎳錫與銅鎳鋁合金6.鈦青銅(四)高彈性銅合金1.鈹青銅加工材541.鈹青銅加工材QBe0.6-2.5,QBe0.3-1.5等，Be在銅中的固溶度隨溫度變化大，有強(qiáng)烈的時(shí)效強(qiáng)化效果強(qiáng)度可達(dá)1250-1500MPa，在銅合金中最高彈性模量高、耐疲勞、耐磨，但有毒高回彈性---接插件觸點(diǎn)彈簧等晶間腐蝕傾向小，但在潮濕氨和空氣作用下易應(yīng)力腐蝕合金元素：Ni,Co固溶處理：高強(qiáng)的760-800℃,高電導(dǎo)的900-955℃時(shí)效過(guò)程：SS→GP→″→'時(shí)效溫度：高強(qiáng)的260-400℃，高電導(dǎo)的425-565℃1.鈹青銅加工材QBe0.6-2.5,QBe0.3-1.552.鑄造鈹青銅鑄造鈹青銅按鈹含量可分為高鈹青銅和低鈹青銅兩類(lèi):低鈹青銅亦稱低合金化的高銅合金，僅有0.3％～0.8％的Be和2～6％Co或Ni，為了提高熱強(qiáng)性，有的合金中還添加少量的Cr。鑄造高鈹青銅中含有1.7％～2.8％的Be和少量的Co或Ni、Si；鈹在熔煉、鑄造及熱加工熱處理工藝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有害人體健康的不利因素，要做好防護(hù)工作，預(yù)防不利因素。2.鑄造鈹青銅鑄造鈹青銅按鈹含量可分為高鈹青銅和低鈹青銅兩562.鑄造鈹青銅用于要求強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐磨損、高導(dǎo)電和高導(dǎo)熱的零部件。如繼電器開(kāi)關(guān)、連鑄機(jī)的結(jié)晶器、水冷模、壓鑄機(jī)的活塞頭、船舶和化工結(jié)構(gòu)件，如螺旋漿、葉片、泵零件等。用于高強(qiáng)度耐磨零件，如塑料成形模具、壓鑄機(jī)零件、凸輪、襯套軸承、閥、安全工具。2.鑄造鈹青銅用于要求強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐磨損、高導(dǎo)電和高導(dǎo)573.錫磷青銅(簡(jiǎn)稱磷青銅)磷能提高錫青銅的工藝性能與力學(xué)性能，錫磷青銅廣泛用作彈性材料。加工錫磷青銅的磷含量不超過(guò)0.45％，因?yàn)榱缀看笥?.5％時(shí)在637℃左右會(huì)發(fā)生共晶一包晶反應(yīng)L+—β+Cu3P，引起熱脆。合金的磷含量大于0.3％時(shí)，組織中會(huì)出現(xiàn)銅與銅的磷化物(Cu3P)組成的共晶體。磷是銅合金的有效脫氧劑，元素磷的加入，能提高合金的強(qiáng)度、硬度、彈性極限、彈性模量和疲勞強(qiáng)度，改善耐蝕性能和鑄造時(shí)的流動(dòng)性。3.錫磷青銅(簡(jiǎn)稱磷青銅)磷能提高錫青銅的工藝性能與力學(xué)性583.錫磷青銅(簡(jiǎn)稱磷青銅)缺點(diǎn)是加大鑄錠的反偏析。材料冷加工前的晶粒尺寸和加工后的低溫退火(180-300℃)對(duì)錫磷青銅的力學(xué)性能有較大的影響。晶粒細(xì)小時(shí)，材料的強(qiáng)度、硬度、彈性模量、疲勞強(qiáng)度都比粗晶粒材料的高，但塑性卻稍低一些。冷加工錫磷青銅在200—260℃退火1～2h后，其強(qiáng)度、塑性、彈性極限與彈性模量均有所提高，彈性穩(wěn)定性也能得到改善。3.錫磷青銅(簡(jiǎn)稱磷青銅)缺點(diǎn)是加大鑄錠的反偏析。594.硅青銅硅青銅是一類(lèi)含有Si、Mn、Ni等合金元素的銅合金，Si量量一般不超過(guò)3.5％。雜質(zhì)元素有As、sb、Sn、A1、Pb和P等。Fe和Zn是雜質(zhì)元素，但有時(shí)作合金元素加入。適量Mn對(duì)硅青銅的力學(xué)性能、耐蝕性能與工藝性能有益。Cu-Si合金于555℃發(fā)生共析轉(zhuǎn)變?chǔ)隆?，但在生產(chǎn)的非平衡結(jié)晶條件下，共析轉(zhuǎn)變實(shí)際上很難發(fā)生，因而β相可保留到室溫。硅青銅幾乎沒(méi)有沉淀硬化效果，但力學(xué)性能比錫青銅的高．成本也稍低一些，可作為后者的代用材料，其中作為高彈性用途的主要是QSi3-1合金。1%Mn4.硅青銅硅青銅是一類(lèi)含有Si、Mn、Ni等合金元素的銅合605.銅鎳錫與銅鎳鋁合金銅鎳錫與銅鎳鋁是以銅-鎳合金為基礎(chǔ)分別加入第三元素錫、鋁的白銅，具有優(yōu)良的耐蝕性和中等以上的強(qiáng)度，彈性好，易于熱、冷壓力加工，易于焊接，被廣泛用于制造耐蝕的結(jié)構(gòu)件和彈簧、插接件等。銅與鎳能形成無(wú)限互溶的連續(xù)固溶體(面心立方晶格)，固態(tài)合金在322℃以下的溫度范圍內(nèi)，存在一個(gè)產(chǎn)生亞穩(wěn)分解的較寬成分一溫度區(qū)域，添加錫、鋁到銅．鎳合金之后，將改變亞穩(wěn)分解的成分一溫度區(qū)域的大小和位置，并可借亞穩(wěn)分解來(lái)改善性能。5.銅鎳錫與銅鎳鋁合金銅鎳錫與銅鎳鋁是以銅-鎳合金為基礎(chǔ)分615.銅鎳錫與銅鎳鋁合金錫在銅鎳合金固溶體中的溶解度不大，且隨著溫度的下降而減小。在含錫量超過(guò)固溶度的銅鎳錫合金中，會(huì)出現(xiàn)一種新的θ相，它是一種可溶解銅原子的Ni3Sn化合物，即(Cu、Ni)3Sn。銅鎳錫合金可因θ相的沉淀而產(chǎn)生明顯的強(qiáng)化效應(yīng)，這類(lèi)合金經(jīng)冷加工后再時(shí)效，可獲得很高的強(qiáng)度、硬度及優(yōu)良的彈性性能，同時(shí)又有較好的抗氧化性和耐蝕性，易于焊接等優(yōu)點(diǎn)。Cu-15Ni-8Sn合金是Spinodal調(diào)幅分解型高強(qiáng)度導(dǎo)電彈性合金，具有高溫抗松弛特性，且無(wú)污染，是替代經(jīng)典Cu-Be彈性合金的理想材料。5.銅鎳錫與銅鎳鋁合金錫在銅鎳合金固溶體中的溶解度不大，且626.鈦青銅工業(yè)鈦青銅還含有一定的Fe、Sn、Cr、Al等元素。這類(lèi)材料具有高的強(qiáng)度、硬度、彈性極限和優(yōu)良的耐磨性、耐疲勞性、耐熱性及耐蝕性，冷熱態(tài)加工性好，易釬焊和電鍍，無(wú)磁性，沖擊時(shí)不生火花，導(dǎo)電性僅次于鈹青銅，可用于制造高強(qiáng)度、高彈性、高耐磨性的零件。銅-鈦合金中添加>0.35％Sn，在組織中形成第二相TiSn。該相的數(shù)量隨合金中含鈦量和含錫量的增加而增多。錫在Cu-1.6%Ti-2.5%Sn合金中的固溶度隨著溫度的降低而明顯減少，并可借TiSn相的析出而導(dǎo)致合金硬化。Cu-1.6％Ti-2.5％Sn合金具有最佳沉淀硬化效果，加工性能好，900℃淬火后不經(jīng)中間退火也可冷加工90％。冷加工后400℃時(shí)效具有最高的強(qiáng)度，其電導(dǎo)率在30％以上，是一種良好的高強(qiáng)度、中等電導(dǎo)率的材料。6.鈦青銅工業(yè)鈦青銅還含有一定的Fe、Sn、Cr、Al等元63(五)高強(qiáng)度熱穩(wěn)定銅合金1.鋁青銅2.硅青銅QSil-33.錳黃銅HMn60-3-1-0.75(五)高強(qiáng)度熱穩(wěn)定銅合金1.鋁青銅641.鋁青銅具有高強(qiáng)度熱穩(wěn)定性的鋁青銅通常為復(fù)雜鋁青銅，即除鋁外，還含有鐵、鎳、錳等其他元素的多元合金。這類(lèi)鋁青銅有高的力學(xué)性能，強(qiáng)的熱穩(wěn)定性。元素錳可提高合金的力學(xué)性能和耐蝕性，使其能很好地承受冷、熱壓力加工，如加入0.3％～0.5％的錳，就可以減少熱軋開(kāi)裂，提高成品率。1.鋁青銅具有高強(qiáng)度熱穩(wěn)定性的鋁青銅通常為復(fù)雜鋁青銅，即除651.鋁青銅元素鐵能細(xì)化鋁青銅鑄造或再結(jié)晶后的晶粒，與鋁形成微粒狀的FeAl，化合物，顯著提高合金的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但鐵含量過(guò)高時(shí)，組織中會(huì)析出針狀FeAl化合物，降低合金力學(xué)性能，鐵還能增加高溫β相的穩(wěn)定性，抑制β相共析分解及形成連續(xù)鏈狀的粗大2顆粒而使合金變脆的“自行退火”現(xiàn)象。元素鎳既提高鋁青銅共析轉(zhuǎn)變溫度，又使共析點(diǎn)成分向高鋁方向移動(dòng)，并可改變相的形狀。含鎳量較低時(shí)，相呈針狀，含鎳量達(dá)3％時(shí)則呈片狀。在含鎳鋁青銅中加入錳，有使β相的共析轉(zhuǎn)變形成粒狀組織的傾向。鎳顯著提高鋁青銅的強(qiáng)度、硬度、熱穩(wěn)定性和耐蝕性。1.鋁青銅元素鐵能細(xì)化鋁青銅鑄造或再結(jié)晶后的晶粒，與鋁形成662.硅青銅和錳黃銅具有高強(qiáng)度熱穩(wěn)定性的其他銅合金主要有硅青銅QSil-3和錳黃銅HMn60-3-0.75兩種。QSil-3是Cu-Ni-Si-Mn系的可熱處理強(qiáng)化的熱強(qiáng)型合金。元素鎳與硅形成Ni2Si金屬間化合物，它在銅中的溶解度隨溫度下降而急劇減小，并析出彌散的質(zhì)點(diǎn)相使合金明顯強(qiáng)化。少量的錳進(jìn)一步強(qiáng)化合金和提高耐蝕性。HMn60-3-0.75錳黃銅是Cu-Zn-Mn-Si-Pb系銅基多元合金。錳和硅的加入提高了合金的強(qiáng)度和硬度，鉛的加入增強(qiáng)了其耐磨性。2.硅青銅和錳黃銅具有高強(qiáng)度熱穩(wěn)定性的其他銅合金主要有硅青67(六)耐磨銅合金l.耐磨錫青銅2.鉛青銅3.汽車(chē)同步器齒環(huán)用耐磨銅合金簡(jiǎn)介(六)耐磨銅合金l.耐磨錫青銅68l.耐磨錫青銅具有高耐磨性的錫青銅主要是含錫、鋅、鉛或磷的多元合金。鋅除強(qiáng)化α銅-錫固溶體外，還改善合金的流動(dòng)性，減小結(jié)晶溫度范圍，減輕反偏析的程度，提高合金的充型能力和補(bǔ)縮能力，有助于減輕疏松，提高耐水壓性能。鉛以單獨(dú)相存在，呈黑色夾雜物分布于枝晶間，減少晶間顯微縮孔的體積，有利于提高鑄件的致密度，改善合金的耐磨性和切削性能。元素磷在銅中的溶解度很小，主要以(α+β)共晶的形式存在。Cu3P化合物有很高的硬度，顯著地提高合金的力學(xué)性能，同時(shí)，元素磷還能顯著地降低銅液的表面張力，提高熔體的流動(dòng)性和充型能力。這類(lèi)合金具有較高的強(qiáng)度，良好的抗滑動(dòng)摩擦性、優(yōu)良的切削性和好的焊接性能，在大氣、淡水中有良好的耐腐蝕性能。l.耐磨錫青銅具有高耐磨性的錫青銅主要是含錫、鋅、鉛或磷69錫青銅是最古老的銅合金，QSn+Sn含量+第三組元含量+通常為+（+δ）共析組織。SnO2,需脫氧結(jié)晶范圍寬，偏析嚴(yán)重鑄錠中分散縮孔、反偏析（錫汗）無(wú)低溫脆性、沖擊時(shí)無(wú)火花、耐磨（δ硬而脆）、抗蝕錫青銅是最古老的銅合金，QSn+Sn含量+第三組元含量+702.鉛青銅具有高鉛高錫含量的ZCuPb10Sn10和高鉛低錫含量的ZCuPb25Sn5均是三元系鑄造鉛青銅。元素Pb不溶于Cu-Sn合金，以單獨(dú)質(zhì)點(diǎn)相分布于枝晶間，可顯著提高合金的耐磨性蓑和切削加工性，但使力學(xué)性能有所下降。添加元素錫能顯著提高合金的強(qiáng)度，并改善合金的鑄造工藝性能。合金兼有鉛青銅和錫青銅的耐磨、導(dǎo)熱、易切削加工、高的耐蝕性和強(qiáng)度特性。高鉛錫青銅雖然強(qiáng)度較低，但更適于在潤(rùn)滑不良為條件下工作，在載荷為20MPa，滑動(dòng)速度為15m/s的工作條件下有極好的耐密性，合金的力學(xué)性能在300℃以下無(wú)大的變化。主要用于制造重載高速工作的耐磨零件。低鉛錫青銅適用于制造輕載、高速(50ms以下)和潤(rùn)滑不良條件下工作的耐磨零件，合金的工作溫度不宜高于150～200℃。2.鉛青銅具有高鉛高錫含量的ZCuPb10Sn10和高鉛低71汽車(chē)同步器齒環(huán)用耐磨銅合金簡(jiǎn)介同步器齒環(huán)是汽車(chē)變速系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件，用于制造同步器齒環(huán)的材料要求具有高的熱塑性、強(qiáng)度、耐磨性和切削性等綜合性能，其中耐磨性是衡量同步器齒環(huán)質(zhì)量的最重要性能指標(biāo)。由于銅合金具有優(yōu)良的減摩和耐磨性能，目前國(guó)內(nèi)外普遍選用復(fù)雜錳黃銅和復(fù)雜鋁黃銅等生產(chǎn)汽車(chē)同步器齒環(huán)。通過(guò)添加微量元素和采取相應(yīng)的工藝措施，控制材料中耐磨質(zhì)點(diǎn)的生成，使硬質(zhì)第二相主體由Mn5Si3構(gòu)成，并控制其數(shù)量、形態(tài)和分布，促使基體α相增多，并造成較多的合金元素(如Al，Ni，Co等)在其中的溶解，強(qiáng)化和細(xì)化基體晶粒組織，提高材料的塑性和強(qiáng)度，使材料的裂紋擴(kuò)展減緩，使α相呈方向性且均勻分布，在磨損過(guò)程中，有利于釋放裂紋擴(kuò)展的應(yīng)力，減緩了產(chǎn)品的磨損。在使用過(guò)程中產(chǎn)品表層會(huì)形成致密高硬氧化物或化合物，從而由嚴(yán)重的黏著磨損向氧化磨損轉(zhuǎn)化，大大降低了材料的磨損，提高了材料的耐磨性。汽車(chē)同步器齒環(huán)用耐磨銅合金簡(jiǎn)介同步器齒環(huán)是汽車(chē)變速系統(tǒng)的關(guān)鍵72(七)耐蝕銅合金1.白銅2.普通白銅3.鋅白銅4.鐵白銅5.錳白銅(七)耐蝕銅合金1.白銅73鎳為主要合金元素，Cu-Ni基。與黃銅牌號(hào)類(lèi)似，B19、BZn15-20等，但第一個(gè)數(shù)值表示鎳含量抗蝕性好、彈性大，強(qiáng)度中等BMn3-12：精密標(biāo)準(zhǔn)電阻BMn40-1.5：康銅，電熱體，熱電偶BMn43-0.5：考銅，變阻器、熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線鎳為主要合金元素，Cu-Ni基。741.白銅以鎳為主要合金元素的銅合金稱為白銅。以Cu-Ni合金為基礎(chǔ)加入第三元素如Zn、Mn、Al等的白銅，相應(yīng)地稱為鋅白銅、錳白銅、鋁白銅等。這類(lèi)材料具有優(yōu)良的耐蝕性和中等以上的強(qiáng)度，彈性好，易于熱、冷壓力加工，易于焊接。因而被廣泛用于制造耐蝕的結(jié)構(gòu)件和彈簧、插接件等。白銅分為5組：普通白銅、鐵白銅、錳白銅、鋅白銅、鋁白銅。錫、鈹、鈦、硅、碳、鉻、鋯、硼及硫、磷、砷、銻、鉍等都是白銅中的雜質(zhì)，含量應(yīng)控制在一定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。1.白銅以鎳為主要合金元素的銅合金稱為白銅。752.普通白銅普通白銅是Cu與Ni形成的連續(xù)固溶體，具有面心立方晶格。溫度低于322℃時(shí)，存在一個(gè)亞穩(wěn)分解的相當(dāng)寬的成分一溫度區(qū)域。向Cu-Ni合金添加第三元素諸如Fe、Cr、Sn、Ti、Co、Si、Al等，可改變亞穩(wěn)分解的成分一溫度區(qū)域范圍和位置，同時(shí)也可改善合金的某些性能。白銅除做結(jié)構(gòu)材料外，另一類(lèi)重要的應(yīng)用是高電阻合金和熱電偶合金。耐腐蝕導(dǎo)管、高壓網(wǎng)及其他高溫和腐蝕介質(zhì)的零件。2.普通白銅普通白銅是Cu與Ni形成的連續(xù)固溶體，具有面心763.鋅白銅若在銅．鎳二元系合金中添加第三元素鋅，則得到一系列具有美觀銀白色的鋅白銅合金。鋅在Cu-Ni合金固溶體中的溶解度相當(dāng)大，有較大的固溶強(qiáng)化作用。當(dāng)Ni含量相同時(shí)，提高合金的鋅含量會(huì)增強(qiáng)合金抗大氣腐蝕的能力。工業(yè)應(yīng)用范圍的鋅白銅，含5％～18％Ni和43％～72%Cu，其余為Zn，耐蝕性、彈性與強(qiáng)度均高。Ni含量一般不超過(guò)20％，符合使用工藝技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)成本綜合評(píng)定要求。3.鋅白銅若在銅．鎳二元系合金中添加第三元素鋅，則得到一系773.鋅白銅鋅白銅以其優(yōu)良的研磨性、釬焊性和抗應(yīng)力松弛能力，較高的強(qiáng)度和彈性，良好的耐蝕性能，且易于電鍍、熱冷加工等技術(shù)工藝性能。被廣泛應(yīng)用于制造耐蝕性結(jié)構(gòu)件，諸如各種精密儀器儀表、高級(jí)電子元器件的彈簧、插口、罩殼等多種零部件。而含少量鉛的鋅白銅的切削性及冷加工性好，大量用于鐘表、光學(xué)儀器等制作精密零件。此外，鋅白銅在樂(lè)器、餐具、眼鏡框架及裝飾工程等方面亦有廣闊市場(chǎng)。鋅白銅的主要牌號(hào)有BZnl5-20、BZnl5-21-1.8、BZnl5-24-1.5等。3.鋅白銅鋅白銅以其優(yōu)良的研磨性、釬焊性和抗應(yīng)力松弛能力，784.鐵白銅鐵在Cu-Ni中的固溶度較小，950℃時(shí)可固溶4.8％，300℃時(shí)則劇降到0.1％，它提高Cu-Ni合金的耐蝕性與力學(xué)性能，特別能大幅度提高Cu-Ni合金抗海水沖擊腐蝕的能力。一般Cu-Ni-Fe合金中的Fe含量不大于2％，否則合金有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向，若超過(guò)4％，則腐蝕加劇。4.鐵白銅鐵在Cu-Ni中的固溶度較小，950℃時(shí)可固溶795.錳白銅白銅中的錳含量一般不超過(guò)14％。在CuNiMn合金中可形成MnNi化合物而有某些沉淀硬化作用，Mn提高合金的強(qiáng)度、耐蝕性與彈性，還能提高Cu．Ni合金抗湍流沖擊腐蝕的能力，不過(guò)會(huì)略使B19合金的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的能力下降，但比A1、si、sn、Cr、Be等元素的影響小。Mn能消除Cu-Ni合金中過(guò)量碳的不良影響，改善其工藝性能。錳白銅是一類(lèi)精密電阻合金，通常以線材供應(yīng)，也有少量的板、帶材，目前錳白銅國(guó)內(nèi)有三種牌號(hào)BMn3-12、BMn40-1.5和BM43-0.5。BMn3-12錳白銅又稱錳銅，它按用途不同又分為精密型和分流器兩種，主要用于電阻元件。5.錳白銅白銅中的錳含量一般不超過(guò)14％。80BMn40-1.5錳白銅BMn40-1.5錳白銅(又稱康銅)是一種比3-12錳白銅使用更早的精密電阻合金。其優(yōu)點(diǎn)是：具有低的電阻溫度系數(shù)，而且電阻、溫度曲線的直線性關(guān)系比3-12錳白銅好，可在較寬的溫度范圍內(nèi)使用；耐熱性比3-12錳白銅好，可以用至400℃，而3-12錳白銅的最高使用溫度為300℃；耐蝕性也比3-12錳白銅好，還具有良好的加工性和釬焊性。缺點(diǎn)是對(duì)銅的熱電勢(shì)太高，不宜于做直流標(biāo)準(zhǔn)電阻和測(cè)量?jī)x器中的分流器，而適用于做交流用的精密電阻、滑動(dòng)電阻、啟動(dòng)、調(diào)節(jié)變壓器及電阻應(yīng)變計(jì)等。40-1.5錳白銅箔還用于儀表、電子工業(yè)部門(mén)，熱電偶、熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線。BMn40-1.5錳白銅BMn40-1.5錳白銅(又稱康銅)81謝謝觀看謝謝觀看82金屬材料銅合金金屬材料銅合金831.優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能在所有金屬中，Cu的導(dǎo)電性僅次于Ag,為100%IACS，高純銅甚至可到103%IACS.銅的導(dǎo)熱性是所有金屬中最好的，為430W/m.K。合金化會(huì)顯著提高強(qiáng)度，但會(huì)降低導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能高強(qiáng)、高導(dǎo)銅的發(fā)展，如彌散強(qiáng)化銅導(dǎo)電、導(dǎo)熱是銅及其合金的最重要應(yīng)用領(lǐng)域。W-Cu1.優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能842.銅是抗磁性金屬銅的抗磁性磁化率極低：銅及其合金在抗外磁環(huán)境得到廣泛應(yīng)用，如儀表、羅盤(pán)、航空、航天、雷達(dá)。但含F(xiàn)e、Mn、高Ni的銅合金除外。3.銅的摩擦系數(shù)很小。銅基合金耐磨性能優(yōu)良，尤其是含Sn的多元銅合金，廣泛用于機(jī)械設(shè)備上的重要耐磨零件，如軸套、軸瓦、渦輪等。4.銅的耐蝕性很好銅的電極電位很高，高于氫。在許多介質(zhì)中都是穩(wěn)定的，大部分銅基合金在大氣和海水中具有很高的耐腐蝕性，在稀的非氧化氫氟酸、鹽酸、磷酸及醋酸溶液中也有很高的化學(xué)穩(wěn)定性。2.銅是抗磁性金屬855.銅的塑性很高銅是fcc結(jié)構(gòu)，無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，非常易于加工成形。經(jīng)過(guò)強(qiáng)化后，特別是固溶強(qiáng)化效果好，可形成高強(qiáng)度、高韌性材料，制造高強(qiáng)度、高韌性、高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱、高耐蝕零件6.銅有殺菌作用。銅在水等介質(zhì)中，能釋放銅離子，抑制細(xì)菌和某些微生物的生長(zhǎng)，廣泛應(yīng)用于人類(lèi)飲用水輸水管道、洗衣機(jī)內(nèi)筒、船舶的重要部件，如螺旋槳等。7.銅及銅合金有各種色彩純銅呈紫色，合金化后呈金黃色或銀白色，色調(diào)古樸典雅，可用于錢(qián)幣和各類(lèi)工藝美術(shù)品。5.銅的塑性很高86二、銅及銅合金分類(lèi)最普通的分類(lèi)法：六大類(lèi)紫銅、高銅合金、黃銅、青銅、白銅、鋅白銅紫銅工業(yè)純銅，軟而韌，雜質(zhì)含量<0.7%高銅合金含有少量Be、Zr、Cr、Fe，每一種合金元素含量不超過(guò)8mol%,這些元素改善Cu的一種或多種性質(zhì)。黃銅Zn五種基本元素青銅Si、Sn、Al白銅、鋅白銅Ni二、銅及銅合金分類(lèi)最普通的分類(lèi)法：六大類(lèi)紫銅工業(yè)純銅，軟而韌87銅合金五種基本元素類(lèi)別合金元素固溶度(摩爾分?jǐn)?shù)，20℃)，%黃銅Zn37錫青銅Sn9鋁青銅Al19硅青銅Si8白銅、鋅白銅Ni100銅合金五種基本元素類(lèi)別合金元素固溶度(摩爾分?jǐn)?shù)，20℃88Cu含量不少于99.3wt.%Cu2O呈紫色，新鮮表面呈玫瑰紅牌號(hào)：GB5231-85純銅：T1-T3(99.95,99.90,99.70)用于導(dǎo)電、導(dǎo)熱無(wú)氧銅：Tu1(99.97),Tu2(99.95)用于電真空器件磷脫氧銅：Tp1(99.90),Tp2(99.85)殘留脫氧劑，只能做結(jié)構(gòu)材料特種銅:砷銅、銀銅、碲銅和彌散銅等，用于導(dǎo)電結(jié)構(gòu)件性質(zhì)：導(dǎo)電、導(dǎo)熱性（僅次于銀）化學(xué)穩(wěn)定性好（堿式化合物）力學(xué)性能（σb=170-500MPa，鑄態(tài)延伸率17%、退火50%、硬態(tài)6%）1.紫銅Cu含量不少于99.3wt.%1.紫銅89溶解度較大但對(duì)銅影響較少的雜質(zhì)：Al、Fe、Ni、Sn、Cd、Zn、Au、Ag、As、P、Sb等硬度升高，電導(dǎo)率降低固溶度很低，易形成共晶的雜質(zhì)：Pb、Bi等銅一般在900OC以上熱加工或冷加工Pb引起熱脆，Bi引起熱脆、冷脆加入稀土、Zr、Ca等可生成高熔點(diǎn)化合物且在晶內(nèi)分布降低脆性生成脆性化合物的雜質(zhì)：O,S等

O,S均降低冷加工的性能和力學(xué)性能三大類(lèi)雜質(zhì)氫?。哼€原性氣氛，氫滲入晶界生成水蒸氣Cu2O+(H)=Cu+H2O溶解度較大但對(duì)銅影響較少的雜質(zhì)：固溶度很低，易形成共晶的雜質(zhì)902.黃銅黃銅是以鋅為主要添加元素的銅合金，含有或不含有少量的其他元素。只含鋅的銅-鋅二元合金稱為普通黃銅或簡(jiǎn)單黃銅，除鋅以外還含有其他添加元素的銅合金稱為復(fù)雜黃銅或特殊黃銅。黃銅的銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為55％～96％，以字母H表示。2.黃銅黃銅是以鋅為主要添加元素的銅合金，含有或不含有少量91黃銅具有良好的力學(xué)性能、耐蝕性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和加工工藝性，價(jià)格低，色澤美，是應(yīng)用最廣、最經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)用銅合金。高鋅黃銅在冷作硬化狀態(tài)下有應(yīng)力腐蝕傾向(季裂)，應(yīng)注意消除應(yīng)力退火。脫鋅腐蝕是高鋅黃銅的另一個(gè)突出問(wèn)題，可選用低鋅黃銅或在黃銅中加入微量As、Sn、P、sb等元素抑制合金脫鋅。在含微量氧的氮?dú)庵型嘶?，生成氧化物薄膜，也可抑制脫鋅，獲得較好的表面質(zhì)量。黃銅具有良好的力學(xué)性能、耐蝕性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和加工工藝性，923.青銅青銅是以除鋅和鎳以外的其他元素為主要添加元素的銅合金，通常以銅以外的第一主元素名稱命名青銅的類(lèi)別。青銅品種繁多，其中以錫青銅、鋁青銅、鈹青銅應(yīng)用較廣；還有硅青銅、錳青銅、鈦青銅、鉻青銅及鋯青銅等。青銅以字母Q表示。具有比黃銅高的力學(xué)性能，良好的耐蝕性、耐磨性、耐熱性，高的彈性，且加工成形性能好，鑄件體積收縮率小。主要用于承力的耐蝕、耐磨零件、彈性元件等。3.青銅青銅是以除鋅和鎳以外的其他元素為主要添加元素的銅合934.白銅白銅是以鎳為主要添加元素的銅合金，含有或不含有一定量的其他元素。只含Ni的銅一鎳二元合金稱為普通白銅，除Nj以外還含有其他添加元素的銅合金成為復(fù)雜白銅。通常分為結(jié)構(gòu)白銅和電工白銅(錳白銅)，以字母B表示。對(duì)于銅．鎳系合金，當(dāng)Nj在10％以下時(shí)呈赤銅色，隨Ni含量的增加赤銅色急劇減弱。Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到20％時(shí)變?yōu)榘咨?，因此有“白銅”之稱。白銅的突出特點(diǎn)是在腐蝕性介質(zhì)中有極高的化學(xué)穩(wěn)定性，并具有高的力學(xué)性能，高的耐熱性耐寒性，足夠的加工成形性。結(jié)構(gòu)白銅主要用于在高溫強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中工作的零件；電工白銅主要用于電阻元件、熱電偶及其他精密電測(cè)儀器零件。4.白銅白銅是以鎳為主要添加元素的銅合金，含有或不含有一94我國(guó)加工銅及銅合金牌號(hào)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T340--1976)規(guī)定，加工銅及銅合金的牌號(hào)命名以“銅的種類(lèi)代號(hào)、化學(xué)符號(hào)后的元素含量或順序號(hào)”表示，其中，銅的種類(lèi)代號(hào)取第一個(gè)漢字漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)大寫(xiě)字母，“T”代表純銅，“H”代表黃銅,“Q”代表青銅，“B”代表白銅我國(guó)加工銅及銅合金牌號(hào)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T340--1995分類(lèi)牌號(hào)組成示例純銅T+順序號(hào)①例如：Tl、T3純銅(添加其他元素)T+添加元素化學(xué)符號(hào)+順序號(hào)①或添加元素含量②例如：TP2、TAg0.1無(wú)氧銅TU+順序號(hào)①例如：TUl、TU2普通黃銅(二元)H+銅含量例如：H90、H65復(fù)雜黃銅(三元以上)H+第二主添加元素化學(xué)符號(hào)+除鋅以外的元素含量(數(shù)字間以“-”隔開(kāi))例如：HPb89-2、HFe58-1-1、HMn62-3-3-0.7青銅Q+第一主添加元素化學(xué)符號(hào)+除銅以外的元素含量(數(shù)字間以“-”隔開(kāi))例如：QAl5、QSn6.5-0.1、QAl10-4-4普通白銅(二元)B+鎳(含鈷)含量例如：B5、B30復(fù)雜白銅(三元以上)B+第二主添加元素符號(hào)+除銅以外的元素含量(數(shù)字闖以“-”隔開(kāi))例如：BZnl5-20、BAl6-1.5、BFe30-1-1①銅含量隨著順序號(hào)的增加而降低。②元素含量為名義百分含量(以下同)分類(lèi)牌號(hào)組成示例純銅T+順序號(hào)①例如：Tl、T3純銅(添加96三、銅的合金化原理按銅合金固有強(qiáng)化途徑：可分為固溶合金、變性固溶合金、時(shí)效強(qiáng)化合金

(1)固溶合金最適合于能與銅形成固溶相的元素，包括Zn、Sn、Ni、Al、Fe、Ag以及錳。在這些合金體系中硬化作用大，足以達(dá)到實(shí)用目的，而不會(huì)遇到由第二相或化合物帶來(lái)的脆性。彈殼黃銅是典型的固溶合金。彈殼黃銅含30％Zn，由于偏析偶爾有少量β相出現(xiàn)，但β相通常在第一次退火后就消失。強(qiáng)度高、可成形性好。因?yàn)楣倘軓?qiáng)化合金是單相，加熱或冷卻過(guò)程中均不發(fā)生相變，可以冷加工硬化提高強(qiáng)度。三、銅的合金化原理按銅合金固有強(qiáng)化途徑：97(2)變性固溶合金（彌散強(qiáng)化合金）添加元素可反應(yīng)形成金屬間化合物彌散顆粒，此彌散過(guò)程有晶粒細(xì)化和強(qiáng)化作用，故可產(chǎn)生更高的強(qiáng)度。因?yàn)檫@種變性處理不需要大量的昂貴元素，所以收效是相當(dāng)經(jīng)濟(jì)的。95Cu-2.8A1-1.8Si-0.4Co合金是一種變性固溶高強(qiáng)度合金，其退火抗拉強(qiáng)度為570MPa，冷軋狀態(tài)的抗拉強(qiáng)度為660～900MPa，鈷便是這種能形成金屬間化合物彌散強(qiáng)化的元素。(2)變性固溶合金（彌散強(qiáng)化合金）983)時(shí)效硬化合金時(shí)效硬化可產(chǎn)生很高的強(qiáng)度，但是只局限于合金元素的溶解度隨溫度降低而急劇減小的少數(shù)幾種銅合金，鈹-銅就是這種時(shí)效硬化銅合金的典型代表。含1.6％-2.0％Be和約0.25％Co(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的鈹青銅，常常叫做“金色合金”。因?yàn)槠渲杏写罅康拟?摩爾分?jǐn)?shù)約12％)存在，故放出耀眼的光環(huán)。其經(jīng)冷加工時(shí)效后的屈服強(qiáng)度大于l380MPa，電導(dǎo)率的范圍視冷加工量和熱處理工藝的不同而在20％～30％IACS之間。其他時(shí)效硬化合金包括：鋯-銅、鉻-銅、銅-鐵-磷、銅-鎳-硅等。銅-鎳-錫合金也屬時(shí)效強(qiáng)化型合金，其靠調(diào)幅分解作用得到硬化?？坷浼庸づc熱加工相結(jié)合，這些合金可以達(dá)到與硬化鈹-銅相等的高強(qiáng)度。獨(dú)有的加工各向同性。3)時(shí)效硬化合金99(4)其他合金某些鋁青銅，尤其是含鋁量大于9％的鋁青銅，可以在臨界溫度以上淬火以得到硬化，此硬化過(guò)程屬馬氏體型過(guò)程。類(lèi)似于鐵-碳合金淬火時(shí)發(fā)生的馬氏體型硬化，淬火后進(jìn)行回火韌化或用間斷式淬火代替標(biāo)準(zhǔn)式淬火還可進(jìn)一步改善鋁青銅性能。加入鎳或鋅的鋁青銅，利用可逆馬氏體相變還可產(chǎn)生形狀記憶效應(yīng)。(4)其他合金100(5)不溶性合金元素為了提高機(jī)加工性能，把鉛、碲和硒添加到銅和銅合金中。碲和硒以及鉍，使合金的熱軋和熱成形困難，并嚴(yán)重影響冷加工性能。高鋅黃銅在高溫下完全變成β相。β相可以溶解鉛，因而避免在熱鍛或熱擠壓溫度下生成液態(tài)晶界相。大多數(shù)易切削黃銅棒材是用β相擠壓法生產(chǎn)的。(5)不溶性合金元素101四、各類(lèi)銅合金簡(jiǎn)介(一)、高導(dǎo)電高導(dǎo)熱銅及銅合金(二)、高強(qiáng)導(dǎo)電銅合金(三)、結(jié)構(gòu)黃銅(四)、高彈性銅合金(五)、高強(qiáng)度熱穩(wěn)定銅合金(六)、耐磨銅合金(七)、耐蝕銅合金(八)、藝術(shù)銅合金和形狀記憶合金四、各類(lèi)銅合金簡(jiǎn)介(一)、高導(dǎo)電高導(dǎo)熱銅及銅合金102(一)、高導(dǎo)電高導(dǎo)熱銅及銅合金1.普通純銅2.磷脫氧銅3.無(wú)氧銅4.彌散強(qiáng)化無(wú)氧銅5.電解銅箔(一)、高導(dǎo)電高導(dǎo)熱銅及銅合金1.普通純銅1031.普通純銅高導(dǎo)電用普通純銅是銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于99．7％，雜質(zhì)量極少的含氧銅，工業(yè)最常用的牌號(hào)是Tl、T2和T3。外觀呈紫紅色，故又稱為紫銅，其再結(jié)晶溫度為200～280℃。T1和T2是陰極重熔銅，含微量氧和雜質(zhì)，具有高的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，良好的耐腐蝕性和加工性能，可以熔焊和釬焊。主要用作導(dǎo)電、導(dǎo)熱和耐腐蝕元器件，如電線、電纜、導(dǎo)電螺釘、殼體和各種導(dǎo)管等，航空工業(yè)多使用T2。T3是火法精煉銅，含氧和雜質(zhì)較多，具有較好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐腐蝕性和加工性能，可以熔焊和釬焊。主要作為結(jié)構(gòu)材料使用，如制作電器開(kāi)關(guān)、墊圈、鉚釘、管嘴和各種導(dǎo)管等；也用于不太重要的導(dǎo)電元件。1.普通純銅高導(dǎo)電用普通純銅是銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于99．7％104T1、T2、T3在含氫的還原介質(zhì)中易產(chǎn)生氫脆，俗稱“氫病”，故不宜在高溫(>370℃)還原介質(zhì)中進(jìn)行加工(退火、焊接等)和使用；在低溫(至-250℃)下，其強(qiáng)度將會(huì)提高。退火溫度380-650℃，熱加工溫度800-900℃（棒材）抗拉強(qiáng)度：Y態(tài)294MPa；M態(tài)200MPa延伸率：5%35%T1、T2、T3在含氫的還原介質(zhì)中易產(chǎn)生氫脆，俗稱“氫病”，1052.磷脫氧銅磷脫氧銅是以元素磷精煉并殘留微量磷的銅。強(qiáng)烈降低銅的導(dǎo)電性，通常作為結(jié)構(gòu)材料使用。一般條件下無(wú)“氫脆性”，可以在還原性氣氛條件下加工和使用，但不宜在高溫氧化條件下加工和使用。磷在銅中的最大溶解度(714℃共晶溫度時(shí))為1.75%，200℃時(shí)為0.4％，室溫時(shí)幾乎為零。磷能提高銅熔體的流動(dòng)性，對(duì)銅的力學(xué)性能尤其是焊接性能有良好的影響。磷脫氧銅具有良好的導(dǎo)熱、耐蝕性和優(yōu)良的加工性，易于承受精沖、拉伸、鐓鉚、擠壓、纏繞、深沖、熱鍛和焊接等加工。該合金主要用做各種供油、供水的管道，深沖和焊接件等。2.磷脫氧銅磷脫氧銅是以元素磷精煉并殘留微量磷的銅。強(qiáng)烈降1063.無(wú)氧銅1號(hào)、2號(hào)無(wú)氧銅TUl、TU2是含氧量極少的銅，具有純度高、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性高的特點(diǎn)，無(wú)“氫病”或極少“氫病”。含磷量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))極低(如P<0.0008％或P≥0.0003％的無(wú)氧銅，與玻璃封結(jié)性好，加工性能、焊接性、耐蝕性、耐寒性均好。如果含磷量不符合上述條件，經(jīng)涂硼氧化處理后，所生氧化膜極易剝落，會(huì)引起電子管漏氣。無(wú)氧銅主要用于電真空儀器儀表用零件，包括匯流排、導(dǎo)電條、波導(dǎo)管、同軸電纜、真空密封件、真空管、晶體管的部件等。3.無(wú)氧銅1號(hào)、2號(hào)無(wú)氧銅TUl、TU2是含氧量極少的銅，107對(duì)黃銅而言，錳的加入對(duì)其相區(qū)的影響極其微弱。中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T340--1976)規(guī)定，加工銅及銅合金的牌號(hào)命名以“銅的種類(lèi)代號(hào)、化學(xué)符號(hào)后的元素含量或順序號(hào)”表示，其中，銅的種類(lèi)代號(hào)取第一個(gè)漢字漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)大寫(xiě)字母，“T”代表純銅，“H”代表黃銅,“Q”代表青銅，“B”代表白銅鑄造高鈹青銅中含有1.例如：QAl5、QSn6.例如：TP2、TAg0.彌散強(qiáng)化無(wú)氧銅的出現(xiàn)不僅豐富了銅合金的種類(lèi)，而且擴(kuò)大了了其使用的溫度范圍，已被廣泛應(yīng)用于電阻焊電極、大規(guī)模集成電路引線框架、燈絲引線、電觸頭材料、大功率微波管結(jié)構(gòu)材料、連鑄機(jī)結(jié)晶器、直升機(jī)啟動(dòng)馬達(dá)的整流子及浸入式燃料泵的整流子、核聚變系統(tǒng)中的等離子體部件、燃燒室襯套、先進(jìn)飛行器的機(jī)翼或葉片前緣、電真空器件中前相波放大器、行波管、空調(diào)管、磁控管等。鎂在銅中的溶解度隨溫度下降而減少，在共晶溫度722℃下的極限溶解度為3.在鉻青銅中添加少量的鋯，形成化合物Cu3Zr，高溫下Cu3Zr為密集六方晶格，低溫時(shí)為面心立方晶格，在銅中的溶解度隨著溫度的降低而明顯減少。硅黃銅的硅含量通常在4％以內(nèi)。8％的Be和2～6％Co或Ni，為了提高熱強(qiáng)性，有的合金中還添加少量的Cr。工業(yè)黃銅一般為H96—H59用做電纜及其他導(dǎo)電材料，在許多方面可以代替鎘青銅。Al、Fe、Ni、Sn、Cd、Zn、Au、Ag、As、P、Sb等耐熱性比3-12錳白銅好，可以用至400℃，而3-12錳白銅的最高使用溫度為300℃；力學(xué)性能原因：Zn在應(yīng)力作用下選擇性溶解。脫鋅腐蝕是高鋅黃銅的另一個(gè)突出問(wèn)題，可選用低鋅黃銅或在黃銅中加入微量As、Sn、P、sb等元素抑制合金脫鋅