文档介绍：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 、 TU 2 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 ~ 25 公斤力/毫米 2,伸长率为 45 ~ 50 %,布氏硬度( HB )为 35 ~ 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α、β、γ、δ、ε、η等六个相。工业上常用的有α黄铜、(α+β)黄铜和β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 1~5%的锡、铅、铝、硅、铁、锰、镍等元素的合金称为“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