铜合金紫铜黄铜白铜青铜.docx

铜合金:紫铜，黄铜，白铜,青铜以铜为基加入一定量的其他元素组成的合金铜合金是历史上应用最早和最主要的合金之一传统上 铜合金分为紫铜、黄铜、白铜、青铜四大类按成型方法又可分为变形铜合金和铸造铜合金四种主要铜 合金系的相图、成分和力学性能（退火态）的关系见图1紫铜因呈紫红色而得名它不一定是纯铜，有时还加入少量脱氧元素或其他元素以改善材质和性能， 因此也归入铜合金中国紫铜加工材按成分可分为：普通紫铜（T1、T2、T3、T4）、无氧铜（TU1、TU2 和高纯、真空无氧铜）、脱氧铜（TUP、TUMn）、添加少量合金元素的特种铜（砷铜、碲铜、银铜）四 类紫铜的电导率和热导率仅次于银，广泛用于制作导电、导热器材紫铜在大气、海水和某些非氧化性 酸（盐酸、稀硫酸）、碱、盐溶液及多种有机酸（醋酸、柠檬酸）中，有良好的耐蚀性，用于化学工业 另外，紫铜有良好的焊接性，可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品20世纪70年代，紫铜的产量 超过了其他各类铜合金的总产量紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响杂质元素对电导率的影响见图2其中钛、磷、 铁、硅等显著降低电导率,而镉、锌等则影响很小氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小，可与铜生成脆 性化合物，对导电性影响不大，但能降低加工塑性。

普通紫铜在含氢或一氧化碳的还原性气氛中加热时，氢 或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜（Cu2O）作用，产生高压水蒸气或二氧化碳气体，可使铜破裂这种现象 常称为铜的''氢病"氧对铜的焊接性有害铋或铅与铜生成低熔点共晶，使铜产生热脆；而脆性的铋呈薄 膜状分布在晶界时，又使铜产生冷脆磷能显著降低铜的导电性，但可提高铜液的流动性，改善焊接性适 量的铅、碲、硫等能改善可切削性紫铜退火板材的室温抗拉强度为22一25公斤力/毫米2,伸长率为45 一50%，布氏硬度（HB）为35一45黄铜以锌为主要合金元素的铜基合金，因常呈黄色而得名黄铜色泽美观有良好的工艺和力学性能， 导电性和导热性较高，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常用于制作导 电、导热元件，耐蚀结构件，弹性元件，日用五金及装饰材料等，用途广泛典型白铜的成分和性能见表 1简单黄铜二元铜锌合金称为简单黄铜随着含锌量的增加，其色泽由金红向黄、金黄、白色逐渐变 化锌和铜能形成a、仅丫、£、n等六个相工业上常用的有a黄铜、（a + B）黄铜和p黄铜三类，含 锌量一般不超过50 %其中H62、H68黄铜具有高的塑性和强度，成型性好，应用广泛，可制作各种复 杂的冷冲件和深冲件，波导管和冷凝器用管件，机械和电器用零件。

H70黄铜也称''炮铜''，主要用于制作弹 壳及管材有残余内应力的黄铜制品，长期存放于含氨气或二氧化硫等介质中，会产生沿晶或穿晶破裂此 现象称为应力腐蚀破裂或季节裂纹（季裂），可用低温退火消除含锌量高于20 %的高锌黄铜，易发生脱 锌腐蚀，可加入适量的砷、硅、磷、锑等加以抑制复杂黄铜为改善简单黄铜的性能而加入1一5%的锡、铅、铝、硅、铁、锰、镣等元素的合金称为复 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、铝锰黄铜等锡能抑 制脱锌腐蚀，提高黄铜的耐蚀性锡黄铜在海水和淡水中均耐蚀，故有''海军黄铜”之称铅在黄铜中的固 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某些铝黄铜经适当处理后，还可具有形状记忆效应及 消震能力硅黄铜有较高的耐蚀性、力学和铸造性能，抗应力腐蚀能力强镣黄铜具有较高的强度、韧性、 耐蚀性，能承受）令、热塑性加工白铜以镣为主要合金元素的铜基合金，因多数呈银白色而得名铜和镣能无限互溶形成连续固溶体 铜中加镣能显著提高耐蚀性、强度、硬度、电阻、热电势，并降低电阻率温度系数。

在铜合金中，白铜因 耐蚀性优异，且易于塑性加工和焊接,广泛用于造船、石油、化工、电力、精密仪表、医疗器械等部门作耐 蚀结构件某些白铜还有特殊的电学性能，可制作电阻元件、热电偶材料和补偿导线白铜可分为简单白铜和复杂白铜两类按用途又可分为结构白铜和精密电阻合金用白铜在结构白铜 中，最常用的是B30、B10和锌白铜，另外，还有铝白铜、铁白铜和铌白铜等典型白铜的成分和性能见表 2B30在白铜中耐蚀性最强，但价格较贵铝白铜的性能同B30接近，价格低廉，可作B30的代用品 锌白铜于15世纪时就已在中国生产使用，被称为''中国银"，所谓镣银或德银也属此类锌白铜这种合金 具有高的强度和耐蚀性，弹性也较好，外表美观，价格低廉在精密电阻用白铜中，重要的有BMn 3-12锰 铜、BMn 40-1.5康铜、BMn 43-0.5考铜以及以锰代镍的新康铜（又称无镣锰白铜，含锰10.8一12.5 %、铝2.5一4.5%、铁1.0—1.6%）这类合金具有高的电阻率和低的电阻率温度系数，适于制作标准电 阻和精密电阻元件康铜和考铜的热电势高，还可用作热电偶和补偿导线青铜除黄铜和白铜外，其余的铜合金都称为青铜青铜前面常冠以主要合金元素的名称，如锡青铜、 铝青铜、铍青铜、钛青铜等。

用量最大的是锡青铜和铝青铜强度最高的是铍青铜与黄铜相比，青铜具 有更高的力学性能（表3）和耐蚀性，但价格较贵与白铜相比，青铜的力学性能较高，但在某些条件下， 耐蚀性不如白铜在铜合金中青铜的综合性能较好，常用于制造耐蚀性能好和强度高的零件、耐蚀弹性元 件、导电和抗蠕变性能好的零件等锡青铜含锡量一般在3—14%之间,主要用于制作弹性元件和耐磨零件变形锡青铜的含锡量不超过 8%，有时还添加磷、铅、锌等元素磷是良好的脱氧剂，还能改善流动性和耐磨性锡青铜中加铅可改善 可切削性和耐磨性，加锌可改善铸造性能铝青铜含铝量一般不超过11.5 %，有时还加入适量的铁、镣、锰等元素，以进一步改善性能铝青 铜可热处理强化，其强度比锡青铜高，抗高温氧化性也较好铍青铜含铍量不超过2.5%,可沉淀硬化其主要特性是：强度和硬度高，弹性好，耐疲劳，导电、 导热性好，无铁磁性，冲击时不生火花，是重要的弹性和工具材料但铍有毒，且铍青铜价格贵，可切削 性差钛青铜性能接近于铍青铜，价格便宜，无毒，可作为铍青铜的代用品其他青铜硅青铜耐蚀性好（特别耐酸），低温性能好，可制作输酸管道、低温容器、耐酸耐磨零件 等锆青铜、铬青铜和镉青铜等适于制作在高温工作的导电零件。