工程材料--铜及铜合金.ppt

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1、第二节铜及铜合金（一）纯铜1、物理性能:纯铜呈紫红色，又称紫铜,具有面心立方晶格,无同素异构转变，无磁性。纯铜具有优良的导电性和导热性，2、机械性能：强度偏低(230~250MPa),塑性高,易于加工成型3、化学性能:在大气、淡水和冷凝水中有良好的耐蚀性。4、牌号：工业纯铜(99.95~99.5%)---T1→T4无氧铜---TU1、TU25、应用：导体及导电元器件6、提高强度方法：冷加工硬化合金化---Zn、Sn、Ni等一、铜及铜合金性能特点（二）、铜合金铜合金常加元素为Zn、Sn、Al、Mn、Ni、Fe、Be、Ti、Zr、Cr等，既提高了强度，又保持了纯铜特性。铜

2、合金分为黄铜、青铜、白铜三大类。铜管二、黄铜（Cu-Zn）以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。黄铜按化学成分可分为普通黄铜和特殊黄铜。按工艺可分为加工黄铜和铸造黄铜。1、普通黄铜铜与锌的二元合金称为普通黄铜。普通黄铜的牌号为：H(黄)+表示铜平均百分含量的数字，如H68。从铜锌合金相图可以看出黄铜有和+’，按黄铜组织可分为：单相黄铜(Cu<32%)和双相黄铜(32~45%)。普通黄铜的显微组织单相黄铜两相黄铜组织与性能①机械性能单相黄铜：α双相黄铜：α＋β②铸造性能③耐蚀性能αα+β’β’单相黄铜塑性好。在大气和淡水中是稳定的，海水中抗蚀性较差。“自裂”或“季裂

3、”：在潮湿,特别是含氨的大气中产生的应(seasoncracking)力腐蚀开裂。脱锌现象：在淡水、海水中长期使用因氧化膜破裂而出现。单相黄铜常用牌号有H80、H70、H68H70(H68)---三七黄铜,炮铜.适于制造冷变形零件，如弹壳、冷凝器管等。双相黄铜热塑性好,强度高.常用牌号有H59、H62适于制造受力件，如垫圈、弹簧、导管、散热器等。2、特殊黄铜在普通黄铜的基础上加入Al、Fe、Si、Mn、Pb、Sn、Ni等元素形成特殊黄铜。特殊黄铜的牌号为：H(黄)+主加元素符号(Zn除外)+铜平均百分含量+主加元素平均百分含量,如HPb59-1.特殊黄铜强度、耐蚀性比

4、普通黄铜好，铸造性能改善。常用牌号有HPb63-3、HAl60-1-1、HSn62-1、HFe59-1-1、ZHMn55-3-1、ZHAl67-5-2-2等。ZHMn55-3-1---船用低速螺旋桨、海水泵叶轮ZHAl67-5-2-2--船用高速螺旋桨HSn62-1---海军黄铜，制造与海水接触的零件和热交换器、冷凝器管等。三、青铜除铜-锌和铜-镍合金外的其他铜合金统称为青铜。青铜的牌号为：Q+主加元素符号及其平均百分含量+其他元素平均百分含量。如QSn4-3(含4%Sn、3%Zn).常用青铜有锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。（一）、锡青铜1、成分：是以锡为

5、主加元素的铜合金，锡含量一般为3~14%2、成分－组织－性能<6%→α→塑性好6~14%Sn→[α+δ]→σb高>14%Sn→太脆铸造性：锡青铜铸造流动性差，铸件密度低，易渗漏，体积收缩率在有色金属中最小。耐蚀性：锡青铜耐蚀性良好，在大气、海水及无机盐溶液中的耐蚀性比纯铜和黄铜好，但在硫酸、盐酸和氨水中的耐蚀性较差。减摩性：3、常用牌号有QSn4-3、QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1等。4、主要用于耐蚀承载件,如弹簧、轴承、齿轮轴、蜗轮、垫圈等。锡青铜管船用青铜软管快速接头阀(锡青铜阀体、阀盖)（二）铝青铜1、Cu-Al相图2、成分－组织－性能<5%Al→σ

6、b太低不用5~7%Al→α→δ好7~12%Al→[α+γ]→σb高（可M强化）强度、硬度、耐磨性、耐热性及耐蚀性高于黄铜和锡青铜，铸造性能好，但焊接性能差。常用牌号有QAl5、QAl7、等。主要用于制造船舶、飞机及仪器中的高强、耐磨、耐蚀件，如齿轮、轴承、蜗轮、轴套、螺旋桨等。（三）铍青铜1、Cu-Be相图2、成分－机械性能关系3、其他性能：具有高的强度、弹性极限、耐磨性、耐蚀性，良好的导电性、导热性、冷热加工及铸造性能，但价格较贵。4、常用牌号有QBe2、QBe1.7、QBe1.9等。5、用于重要的弹性件、耐磨件，如精密弹簧、膜片，高速、高压轴承及防爆工具、航海罗盘

7、等重要机件。普通白铜是Cu-Ni二元合金，具有较高的耐蚀性和抗腐蚀疲劳性能及优良的冷热加工性能。普通白铜牌号：B+镍的平均百分含量，如B5。常用牌号有B5、B19等。用于在蒸汽和海水环境下工作的精密机械,仪表零件及冷凝器,蒸馏器,热交换器等。四、白铜以镍为主要合金元素的铜合金称白铜。分普通白铜和特殊白铜。白铜性能:Ni↑→σb↑δ↓特殊白铜是在普通白铜基础上添加Zn、Mn、Al等元素形成的，分别称锌白铜、锰白铜、铝白铜等。其耐蚀性、强度和塑性高，成本低。常用牌号如BMn40-1.5(康铜)、BMn43-0.5(考铜)。用于制造精密机械、仪表零件及医疗