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1、铜及铜合金的介绍目前,铜及铜合金已成为第二大有色金属，是全球经济各行业中广泛需求的基础材料。铜及铜合金之所以得到广泛的应用，是由于其具有一系列不可代替的优异特性。特性如下所列：（1）铜及其合金具有优良的导电和导热性能,在所有金属中，铜的导电性仅次于银。铜的导热性是所有金属中最好的，为420W/（m﹒k）。当然，随着合金化程度显著提高，人类现代技术发展了一系列实现铜合金高强高导的途径。导电、导热是铜及其合金最重要的应用。（2）铜是抗磁性金属,并且抗磁性磁化率低，因此铜及其合金在抗外磁场的环境下得到了广泛的应用，如仪表,罗盘、航空、航天.雷达等，但含铁，锰及高Ni的铜合金不在此之列。（3）铜的摩
2、擦因数很小,因此以铜为基体的铜合金耐磨性优良，尤其是含Sn的多元铜合金。（4）铜的电极电位很高，高于氢，其标准电极电位为+0。34V，因此铜的耐腐性良好,在许多介质中具有稳定。（5）铜具有面心立方晶格，无同素异构转变，因而具有很高的塑性，非常易于加工成形.铜尽强度很低，但不少元素在铜中溶解度都很大，固溶强化效果很好，这使得很多铜合金兼并具有高强度和高韧性，从而广泛用来制造高强,高韧，高导电，高导热和高耐蚀的重要零件。（6）铜呈紫铜色，并通过合金化，形成金黄色和银白色,色调古典，可适用于货币和工艺美术品等（7）铜通过合金化，还可以使其产生一些奇特性能，如形状记忆效应，超弹性和减振性。铜和铜合金
3、最普通的分类方法是将其分成六大类：紫铜、高铜合金、黄铜、青铜、白铜和锌白铜。由于实际应用的紫铜，和黄铜较普遍。紫铜又叫工业纯铜，紫铜通常较软且有韧性，含杂质总量低于0.7％。高铜合金含有少量的，各种合金元素如铍，镉,Cr,或Fe等,每一种合金元素的固溶度小于8％（摩尔分数）其这些元素可改善铜的一种或一种以上基本性能，其余几大类的每一类含五种主要的合金元素的一种，以作为每类合金的初始合金组分，如下图4.1—1另外铜合金的总分类，黄铜Cu-Zn，锡黄铜Cu-Zn-Sn-Pb，铝青铜Cu—Al-Fe-Ni，硅青铜Cu—Si，白铜Cu——Ni-Fe,锌白铜Cu--Ni—Zn。黄铜，锡黄铜，铝黄铜，比
4、较常见，在这里我简单说明下白铜的特性，白铜是以镍为主要添加元素的铜合金,含有或不含有一定量的其他元素。只含镍的铜镍二元合金称为白铜，除镍外，还含有其他添加元素的铜合金称为复杂白铜，白铜的名称的由来，是由于对铜—镍系合金，当镍,在10％，以下时呈赤铜色,随镍含量的增加赤铜色急剧减弱。镍的质量分数达到20％时变为白色,故得其美名.白铜的突出特性在腐蚀性介质中有极高的化学稳定性，并具有高的力学性能,高的耐热性，耐寒性，足够的加工成型性。结构白铜主要用于高温强腐蚀介质中工作的零件,电工白铜主要用于电阻元件、热电偶及其他精密电测仪器零件。〈2〉纯铜及其物理、化学、力学性能含铜量在99.50％以上的新制
5、工业纯铜呈玫瑰红色,表面被氧化而生成氧化铜薄膜后成紫红色，故一般称工业纯铜为紫铜。1）物理性能纯铜的密度为8.7g/cm3，熔点为1083℃，相对密度8。94，。面心立方晶格，无同素异晶转变。铜的线膨胀系数:20～100℃为17。0μm/（m。k）；20～200℃为17.3μm/(m。k);20～300℃为17.7μm/（m.k)；铜的突出优点是导电导热性好，其导电性仅次于银居第二位，是电动机、电器工业中重要的导电材料。另外许多金属如MgTi、Be、Zr、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Cd、Al和Si等都能够溶于铜形成固溶体,并在不同程度提高铜的强度和硬度。铜的变形能力高。铜具有面心立
6、方晶格（晶格常数a=0。36075）与其他一切具有面心立方晶格的金属一样，具有很高的塑性变形能力.2）化学性质铜在大气,水、水蒸气、热水中具有良好的耐腐性，这是因为铜在大气和水介质中能生成与基体金属紧密结合的碱性硫酸铜［CuSO4·3Cu(OH）2］和碱性碳酸铜[CuCO3·Cu（OH)2］薄膜，对铜的继续腐蚀起到保护作用.3）力学性能纯铜的强度较低，在退火状态下，其抗拉强度200~300Mpa，断后的延伸率∂=45%～50％.冷变形对铜强度和塑性影响较大。铜的应变指数高n=0。54,冷变形时有明显的加工硬化现象。所以冷加工也可以作为提高铜强度硬度的一种方法.4）微量元素对铜性能的影响许多微
7、量轧制对纯铜的性能影响较大,表现在导热、导电及塑性的变化，如氧，磷、氢、硫等a)氧氧对铜的塑性变形影响很大，氧与铜的共晶体为Cu2O,由于其共晶温度很高，对热变形性能影响不答大，但Cu2O硬而脆，以粒状分布在铜晶粒内或界面上，导致金属发生“冷脆"，发生冷变形困难.但氧的含量严格控制在0.02％～0.1%,故在铸造的过程中,要加入脱氧剂。b)磷磷在铜中最大溶解度在714℃共晶温度时为1。75％,室温几乎为零。磷
