第十三章 有色金属及合金精要.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 5、冲击无火花等。 工业纯铜 T1～T4 无氧铜 TU2 性能特点： 1、导电及导热性能好； 2、抗大气腐蚀性好； 3、塑性高、加工性好； 4、无磁性； 分类： 纯铜组织 一、纯铜 杂质：Pb、Bi、S、O2、P等 杂质的量：0.1%～0.5% Pb、Bi:与铜形成低熔点的共晶体分布在铜的晶界上， 对铜进行热加工时，共晶体发生熔化，造成脆 性断裂，即“热裂”。 O2、S:与铜形成共晶体，Cu2S、Cu2O均为脆性化合物， 在冷变形加工时易产生破裂，即“冷脆”。 纯铜用于制作导电、导热及兼具抗蚀性的器材。 一、纯铜 纯铜退火状态，强度低，塑性好 （σb=250～270Mpa，δ=35～45%） ，经冷加工变形后强度升高，而 塑性急剧降低（σb=400～500Mpa， δ=1～3%）。不能用作受力的结构 材料，工业纯铜主要用导电、导热，兼有抗腐蚀 性的器材，如电线、电缆、电器开关等，无氧 铜主要作真空器件。 一、纯铜 铜合金化：加入Zn、Al、Sn、Mn、Ni等元素。 1. 固溶强化：Zn、Sn、Al、Ni等 合金元素 Ni Zn Sn Al 最大溶解度 无限 39 15.8 9.4 元素在铜中的溶解度 该类元素在铜中有较大的溶解度 二、铜的合金化 2. 固溶+时效强化：Si、Be等 T（℃） Cu Me α 相图特征：α固溶体有较大的溶解度的变化。 3. 过剩相强化：Zn、Sn等 合金元素加入量超过溶解度极限后，便出现第二相，它们多为硬脆的化合物。 二、铜的合金化 黄铜 : Cu – Zn 白铜 : Cu – Ni 青铜 : 除黄铜和白铜外的所有铜合金。 简单黄铜 ( common brass ) 复杂黄铜 ( special brass ) 铜合金分类： 1. 黄铜： 三、铜合金 a、定义：铜锌合金。 b、牌号（代号）： ( Z ) H 90 WCu = 90% 黄铜 铸造 黄铜退火组织 25× 1）简 单 黄 铜： 三、铜合金 黄 铜 黄铜有? 和?+?’两种组织,分别称单相黄铜和两相黄铜。 黄铜铸件 黄铜棒 三、铜合金 黄 铜 2)、Zn的作用： （1）固溶强化：Zn＜32%时，Cu-Zn合金以单相α固溶体存在，主要是固溶强化。 力学性能与含锌量的关系 铜固溶于锌后其强度、塑性增大，大约在锌含量为30%时强度与塑性达到最佳配合。锌含量继续增加，强度继续增加，但塑性急剧降低。 H68为含锌量最高的单相α组织，强 度较高。塑性特别好，适宜冷、热 变形，如枪弹壳，有“弹壳黄铜” 之称。H62强度高，塑性适中，不宜 冷加工，可热加工，作黄铜冷凝器、 热交换器等。H80用于镀层及装饰品。 三、铜合金 黄 铜 （2）过剩相强化：Zn＞32%时，Cu-Zn合金中出现β相， 合金以（α+β）双相存在。 锌含量继续增加，强度继续增加，但塑性急剧降低。 含锌量WZn＞45%时，强度与塑性都很低，无实用价值。 三、铜合金 黄 铜 单相黄铜：室温组织为单相α固溶体。 强度较低、塑性特别好，适于压力加工。 常用H80、H70、H68，其中H70、H68强度较高。 双相黄铜：室温组织为α+β。 强度高，塑性差。 常用H59、H62，用作水管、油管、散热器等。 单相黄铜 H68 双相黄铜H59 三、铜合金 黄 铜 弹壳黄铜 --- H70 ( H68 ) 日用黄铜 --- H62 ( H59 ) 常用黄铜： 法兰阀 三、铜合金 黄 铜 定义: 在黄铜中加入Al、Fe、Si、Cr、 Ni、Sn、Mn 等元素所形成的合金。 牌号: H Al 59 - 3 含铝量WAl = 3% 含铜量WCu = 59% 3）特殊黄铜： 三、铜合金 黄 铜 普通黄铜加入Al、Sn、Pb、Si、Mn、Ni等合金元素后，形成各种特殊黄铜，如铝黄铜、锡黄铜、铅黄铜、锰黄铜等，具有一些特殊的性能。 Al、Sn、Mn、Ni：提高黄铜的耐蚀性和耐磨性； Si：改善铸造性能； Pb：改善切削加工性能。 生产中较多的是锰黄铜和铝黄铜。 三、铜合金 黄 铜 用途：船舶及化工零件，如冷凝管、齿轮、螺旋桨、 轴承、衬套及阀体等。 三、铜合金 黄 铜 海军黄铜 --- HSn62 - 1 易切削黄铜 --- HPb59 - 1 62Cu – 37Zn – Sn 海军黄铜铸造组织 600? 硅黄铜铸造组织 50× 常用特殊黄铜： 三、铜合金 黄