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1 第二章 铜饰品及其生产工艺 第一节 流行饰品用铜材料 1 饰品用铜材料 流行饰品中，特别是仿真饰品，以及许多的工艺饰品，大量采用铜及铜合金材料来制作。 纯铜、黄铜、白铜、青铜等几类典型的铜材料都可以经常见到。 1.1 纯铜 纯铜是玫瑰色红色的金属，表面形成氧化铜膜后，外观呈紫红色，故称紫铜。 它是工业上常用的纯铜。其密度为8.9g/cm3，熔点为1083℃。在固态时具有面心立方晶格，无同素异构转变，属逆磁性材料，具有抗磁性。 1.2 铜合金 由于纯铜的机械性能和铸造性能较差，因此用于流行饰品的铜材料大都是铜合金。铜合金的类别很多，当前饰品用铜合金，国内外尚无专用的技术标准，通常沿用工业用铜合金牌号，而且应用十分混乱，影响了产品质量，因此饰品用铜合金需进一步规范化。 1.2.1 黄铜 黄铜是以锌为主要合金元素的铜基合金，因常呈黄色而得名，如图1-3所示。黄铜色泽美观，有良好的工艺和力学性能，在大气、淡水和海水中耐腐蚀，易切削和抛光，焊接性好且价格便宜，在饰品行业使用广泛。 1．黄铜的类别 根据黄铜的成分，又可以分为 简单黄铜和特殊黄铜两大类。 （1）简单黄铜 简单黄铜是铜与锌构成的二元合金。黄铜一般以字母H来表示，H后面的数字表示合金的含铜量，例如H68表示含铜量为68％的黄铜，用于铸造的黄铜，用ZH表示。 黄铜的性能与锌含量有密切关系，随着含锌量的增加，其色泽由金红向黄、金黄、白色逐渐变化，如表1-1所示。 锌在黄铜中的作用？ 添加锌可以改变黄铜的颜色，可以提高黄铜的力学性能。但锌量要适当，超过39％后，合金变得硬而脆，没有应用价值。所以在饰品用黄铜中，含铜量一般超过60％。 分析黄铜容易发生腐蚀的原因？ 由于锌的电极电位比铜低得多，合金在中性盐类溶液中容易产生电化学腐蚀，电位低的锌被溶解，铜则呈多孔薄膜残留在表面，并在表面下的黄铜组成微电池，使黄铜称为阳极而加速腐蚀。 （2）特殊黄铜 为改善简单黄铜的性能，在合金中加入1～5％的锡、铅、铝、硅、铁、锰、镍等元素，构成三元、四元、甚至五元合金，称为特殊黄铜或复杂黄铜。 并在黄铜的名称上冠以所加元素，称为锡黄铜、铅黄铜、铝黄铜、锰黄铜、铝锰黄铜等。 （2）特殊黄铜 锡能抑制脱锌腐蚀，提高黄铜的耐蚀性。 铅在黄铜中的固溶度极小，呈游离质点分布于基体，能使切屑碎裂并起润滑作用，从而改善材料的可切削性和耐磨性。 铝起固溶强化作用，使表面形成有保护作用的氧化铝膜。 （2）特殊黄铜 硅黄铜有较高的耐蚀性、力学和铸造性能，抗应力腐蚀能力强。 镍黄铜具有较高的强度、韧性、耐蚀性，能承受冷、热塑性加工。 仿金合金： 在特殊黄铜中，有一种俗称“稀金”的铜基仿金合金在饰品工艺品中得到了广泛应用。有较好的耐腐蚀性和可加工性。 在稀金铜基仿金合金中，一般采用锌、铝、硅、稀土等作为合金元素，各元素对金色度和抗氧化性能的影响如下： 1）锌，Zn能使铜由红色变成黄色，所以是形成金黄色泽的主要元素。Zn能提高合金的抗变色性能，随着Zn含量的增加抗变色性能提高。通常Zn含量为20%~30%。 2）铝，Al是合金产生金色度的另一主要元素，但过量的Al会降低合金的变色性，当Al含量低于3%时，随着Al含量的增加，合金的抗变色性能增加；当Al含量高于3%时，随着Al含量的增加，合金的抗变色性能降低。因此，合金的Al含量以3%为宜。 3）硅，Si有提高合金金色度和抗变色性的能力，当合金中加入0.05%~2.50%Si时，对比不加Si的同样合金，在人工汗水中抗变色时间增加50%~100%；在同一加热温度下，抗变色时间增加50%。Si的加入还能改善合金的流动性和耐磨性。 4）稀土，将稀土元素添加到黄铜合金中，可以提高合金的光亮度，改善合金的色泽，具有耐磨性好，质地坚硬，色泽酷似黄金而不易褪色的特点，在饰品行业中俗称“稀金材料”。用稀金材料加工制成的首饰，色泽可呈18K或20K金黄色，不易氧化褪色，很适合日常佩戴，价格又低廉，成为制造较高档仿金首饰的一种材料。 稀金材料首饰 2．黄铜的性能 （1）耐腐蚀性能 黄铜在高温度、高湿度和盐雾大气中耐腐蚀性能很差，在流动的热海水中还会产生“脱锌腐蚀”(锌先溶掉，工件表面残留为多孔海绵状纯铜)。在潮湿大气、特别是含氨和SO2的大气中，黄铜有应力腐蚀开裂倾向。 作为新抛光的黄铜饰品，即使在空气中停留一段时间后，表面就会晦涩，或者在局部出现暗斑点。因此，作为黄铜饰品，一般需要进行表面着色或电镀处理，以改善其抗蚀性能。  （2）铸造工艺性能 黄铜的凝固区间很小，因此液态金属流动性好，充型能力佳，缩松倾向小。熔炼时锌产生很大的蒸汽压，能充分去除铜液中的气体，故黄铜中不易产生气孔。 熔炼温度比锡青铜低，熔铸均较方便，不仅可以较容易地铸造