铜及其合金-.ppt

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1、铜及其合金紫铜工业纯铜黄铜（Cu-Zn-M）青铜（除Zn,Ni外，Cu-M）锡青铜（Cu-Sn-M）特殊青铜（Cu-Al，Cu-Be，……）白铜（Cu-Ni）铜及铜合金的主要性能：1）高导电率和导热率;2）具有良好塑性，易于成型;3）高强度与良好耐磨性;4）某些条件下有良好的耐蚀性;至今仍然被广泛应用，是发展电力、电机、电工仪器和航海、造船工业的材料。但铜资源少，价格贵；当前全世界已查明的储量为6.4万t。10.1工业纯铜（紫铜）一.特性密度8.94，熔点1083℃，面心立方，无同素异型转变;导电导热性好（金属材料导电性排序:

2、Ag,Cu,Au,Al,Mg,Zn,Ni,…）；高的的稳定性（大气、淡水）；但在海水中稍差，在氧化性酸及各种盐类极易被腐蚀;一定的机械性能（抗拉强度σb200-240MPa），冷加工状态下σb:450MPa；优良的加工成形性，铜有极高的塑性;优良的可焊性;铜的另一个特性是无磁性，常用来制造不受磁场干扰的磁学仪器。三．分类、牌号及用途根据O%和生产方法的不同，可分为三类:韧铜：0.02%-0.10%O；T1，T2，T3，T4；T1、T2：导电及高纯度铜合金用；T3、T4：一般用铜材及铜合金.无氧铜：<0.003%；TU1，TU2

3、:主要用于电子真空仪器仪表中导体脱氧铜：<0.01%；TUP，TUMn；TUP主要用于焊接用铜材，制作热交换器、排水管、冷凝管等；TUMn用于电子管用铜材10.2铜中的合金元素在铜中无限固溶:Ni、Au、（γ-Mn）;大多数合金元素为有限溶解。Ni、Al、Sn、Zn、Mn是有效的固溶强化元素;但不同程度地降低导电性和导热性。铜合金中能形成许多强化相：γ2—CuBe；Cr2Zr；Ni2Si；NiAl或NiAl2；Cu3Ti黄铜分为：Cu-Zn（锌）二元黄铜或Cu-Zn-M特殊黄铜（Zn<50%）一.二元黄铜Cu-Zn二元相图组织

4、和性能1）组织Zn<36%的合金为α黄铜;Zn＝36-46%的合金为α+β黄铜2）性能（1）力学性能见图（2）良好的铸造性能。3）耐蚀性在大气、淡水、海水中耐蚀性良好。黄铜的腐蚀表现为脱锌和应力腐蚀。脱锌:在中性盐水溶液中锌发生选择性溶解，可加入微量As0.02~0.06%来防止;应力腐蚀:在张应力下由腐蚀介质氨、二氧化硫和湿空气的联合作用，发生应力腐蚀。锌含量高于25%的黄铜H70、H68、H62对此敏感;加入少量Si1.0~1.5%或微量砷As0.02~0.06%。牌号与性能1）低锌黄铜H96、H90、H85α黄铜用于冷凝

5、器和散热器。2）三七黄铜H70、H68α黄铜用于深冲或深拉制造复杂形状的零件。3）四六黄铜H62、H59α+β黄铜用于制造销钉、螺帽、导管及散热器零件。二.特殊黄铜Cu-Zn-M:+Si,Al,Sn,Pb,Mn,Fe,Ni等不同程度地影响Cu-Zn相图的相区。锌当量系数黄铜中加入M后并不形成新相，只是影响α，β相的相对含量，其效果象增加了锌一样。可以用加入1%的其它合金元素对组织的影响上相当于百分之几的Zn的换算系数来预估加入的合金元素对多元黄铜组织的影响，这种换算关系称为锌当量系数。表10-1合金元素锌当量系数+号表示增锌作

6、用，-号表示减锌作用举例：HAl59-3-2，其中含锌36%，应为α黄铜；但加入3%Al,2%Ni后,名义含锌量为46.4%,其组织应为α+β组织。名义含锌量合金元素的作用Al：提高强度，但塑性降低，提高耐蚀性，如HAl77-2（α组织）;HAl60-1-1（Mn）（α+β组织)Ni：提高强度，提高在海水中的耐蚀性；HNi65-5，可制作压力计管。Fe：提高强度。HFe59-1-1(Mn)Sn：提高在海洋大气、海水中抗蚀性，“海洋黄铜”用于舰船。如HSn70-1（α）;HSn62-1（α+β）Pb（铅）：提高耐磨性，改善切削性

7、能。可用作轴瓦与衬套，如HPb74-1,HPb59-1。青铜青铜是Cu和Sn、Al、Be、Si、Mn、Cr、Cd、Zr和Co等元素组成的合金的统称。青铜根据成分可分为锡青铜（Cu-Sn）和特殊青铜。在特殊青铜中，根据主加元素又分别命名为铝青铜（Cu-Al）、铍青铜（Cu-Be）等。二元青铜：Cu-Sn，Cu-Al，Cu-Be，…；多元青铜：Cu-Sn-M，Cu-Al-M，Cu-Be-M，…；一.锡青铜（一）二元锡青铜1.相：α相：含锡的铜基固溶体；β相：Cu5Sn电子化合物为基的固溶体；共析分解β—α+γ（586℃）γ相：Cu

8、Sn为基的固溶体；γ—α+δ（520℃）δ相：Cu31Sn8电子化合物δ—α+ε（Cu3Sn）（350℃）2.组织（铸态）：由于其结晶间隔宽，偏析严重，且锡扩散慢，合金难以得到平衡组织.Sn<6%:树枝状α固溶体组成;Sn>6%:α固溶体和（α+δ）。3.性能1）锡青铜铸造的