铜及铜合金性能数据.pdf

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铜及铜合金性能数据 1 概述 由纯铜和其他合金元素组成的铜合金一般分为以下几类: 1)纯铜; 2 )黄铜——铜和锌的合金; 3 )锡青铜——铜和锡的合金; 4 )特殊青铜——铜基合金中不含锡而含有铝、镍、锰、硅、铁、铍、铅等特殊元素(二元多元) 组成的合金; 5 )白铜——铜和镍的合金。 现就纯铜、黄铜和锡青铜的特性和用途分别简介如下: 纯铜外观呈紫红色,习惯上称为紫铜。它具有很多有价值的性能,是一种主要的有色金属,广泛用 于各个工业部门中。 铜的密度8.89,熔点1083 C,它的主要特性是: (1)有良 的导电性,在各类金属中仅次于银;铜质愈纯,导电性愈高,即电阻愈小。 (2 )有 的导热性,在这方面仅次于银和金。 (3 )在大气、淡水、海水中有很 的耐蚀性,所以铜制的水管和器皿能经久不坏。 (4 )塑性高,能很好地承受各种冷、热压力加工。 其主要缺点是强度和硬度较低,不能用作结构零件。它在工业上主要用途是制造电气工业上的导线 和导电零件,以及用于配制各种合金。 纯铜加工产品分含氧铜(即一般纯铜)、无氧铜、磷脱氧铜和银铜四类,以板、棒、管、箔材半成 品形式供应。 由于氧对铜的力学性能和工艺性能都有不良影响,特别是含有氧的铜在还原性气氛中加热时 (如退 火),氢向铜中扩散与氧形成水蒸气,以一定压力 铜中跑出,会造成显微裂纹,即发生通常所说的“氢 病”。因此,重要的电气用铜,一般都采用无氧铜。 黄铜的颜色随含锌量的增加,由黄红色变到淡黄色。如果合金只由铜和锌组成,称为普通黄铜或锌 黄铜。普通黄铜的力学性能比纯铜高,价格也便宜得多,在一般情况下是不生锈也不会被腐蚀的;同时 塑性 ,能很好地承受热压和冷压加工,故广泛用于机器制造业中各种结构零件。 为了改善普通黄铜的性质,在铜锌合金中再加入锡、镍、锰、铅、硅、铝、铁等元素,变成为特殊 黄铜。各种元素对特殊黄铜的性能影响如下: 锡能提高黄铜的强度并能显著提高其对海水的抗蚀性能,故有海军黄铜之称。镍也能提高强度和抗 蚀性,但因镍太贵,所以镍黄铜用得不多。锰能显著提高黄铜的工艺性能、强度和耐蚀性。铅可改善黄 铜的可切削加工性,但塑性稍有降低。硅能大大提高黄铜的力学性能、耐蚀性与铸造性能。铝能在很大 程度上提高黄铜的强度,改善它们对腐蚀的稳定性,但塑性显著降低。 锡青铜的特点是有高的耐磨性、力学性能、铸造性能以及良 的耐蚀性,是我们最常用的有色合金 之一。合金中的锡的含量一般不超过10% (极少数达14%),过高则降低其塑性。除锡以外,锡青铜中 1 一般并含有少量的锌、铅、磷、镍等元素。锌提高低锡青铜的力学性能和流动性;铅能改善青铜的耐磨 性,能和可切削加工性,但却降低其力学性能;镍能细化青铜的晶粒,提高力学性能和耐蚀性;磷能提 高青铜的韧性、硬度、耐磨性和流动性。含有磷的锡青铜,叫磷青铜,它的性能比一般锡青铜要 。锡 青铜一般多用于铸造耐磨零件 (如轴瓦、轴套)和酸碱蒸气等腐蚀气体接触的铸件。 特殊青铜(无锡青铜)具有高的强度、耐蚀性和耐磨性,有的还具有各种不同的特殊性能;如高的 导电性、导热性和热强性。由于它在许多性能方面超过锡青铜,因此是锡青铜很 的代用品。最常见的 特殊青铜有:铝青铜、锰青铜、硅青铜、铍青铜、铬青铜和镉青铜等,其中以铝青铜在机器制造中应用 最普遍。各种特殊青铜的特性如下: 铝青铜的特性是化学稳定性高,比锡青铜更耐酸、碱、蒸气等腐蚀性物质的侵蚀;同时具有相当 的耐磨性和工艺性能,可锻可铸,其强度、硬度和塑性都超过锡青铜。此外还可用热处理的方法来提高 它的物理、力学性能。但其缺点是体收缩率比锡青铜大,铸件内容易产生难熔的氧化物——氧化铝,铸 造时比锡青铜较为困难;另外两个缺点是难以钎焊和在过热蒸气中不稳定。铝青铜在工业上通常均用来 制造重要的齿轮、蜗轮、轴套、船舶零件以及其他要求抗磨耐蚀的重要零件。 硅青铜是有很宽广 展前途的一种合金。含硅量不大于3%~4% 的(Qsi3-1)硅青铜具有很高的弹性 性能,可用它们制造在腐蚀介质 (海水等)中工作的各种弹簧。含有镍的硅青铜(Qsi1-3)具有高的强 度、相当 的耐磨性和耐蚀性。这种合金用于航空发动机的制造。 锰青铜的特性是具有较高的热强性、高的可塑性和良 的耐蚀性。所以在腐蚀介质中工作的高温零 件,,如锅炉

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