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銅合金簡介:
在純銅中加入某些合金元素(如鋅、錫、鋁、鈹、錳、硅、鎳、磷等),就形成了銅合金。銅合金具有較好的導電性、導熱性和耐腐蝕性,同時具有較高強度和耐磨性。
根據(jù)成分不同,銅合金分為黃銅和青銅等。
1.黃銅是以鋅為主要合金元素的銅合金。按照化學成分,黃銅分為普通銅和特殊黃銅兩種。
(1)普通黃銅普通黃銅是銅鋅二元合金。由于塑性好,適于制造板材、棒 材、線 材、管材及深沖零件,如冷凝管、散熱管及機械、電器零件等。銅的平均含量為62%和59%的黃銅也可進行鑄造,稱為鑄造黃銅。
(2)特殊黃銅為了獲得更高的強度、抗蝕性和良好的鑄造性能,在銅鋅合金中加入鋁、硅、錳、鉛、錫等元素,就形成了特殊黃銅。如鉛黃銅、錫黃銅、鋁黃銅、硅黃銅、錳黃銅等。
鉛黃銅的切削性能優(yōu)良,耐磨性好,廣泛用于制造鐘表零件,經(jīng)鑄造制作軸瓦和襯套。錫黃銅的耐腐蝕性能好,廣泛用于制造海船零件。鋁黃銅中的鋁能提高黃銅的強度和硬度,提高在大氣中的抗蝕性,鋁黃銅用于制造耐蝕零件。
硅黃銅中的硅能提高銅的力學性能、耐磨性的耐蝕性,硅黃銅主要用于制造海船零件及化工機械零件。
2.青銅
青銅原指銅錫合金,但工業(yè)上都習慣稱含鋁、硅、鉛、鈹、錳等的銅合金也為青銅,所以青銅實際上包括錫青銅、鋁青銅、鋁青銅、鈹青銅、硅青銅、鉛青銅等。青銅也分為壓力加工青銅和鑄造青銅兩類。
(1)錫青銅以錫為主要合金元素的銅基合金稱錫青銅。工業(yè)中使用的錫青銅,錫含量大多在3%~14%之間。錫含量小于5%錫青銅適于冷加工使用;錫含量為5%~7%的錫青銅適于熱加工;錫含量大于10%的錫青銅適于鑄造。錫青銅在造船、化工、機械、儀表等工業(yè)中廣泛應(yīng)用,主要用以制造軸承、軸套等耐磨零件和彈簧等彈性元件以及抗蝕、抗磁零件等。
2)鋁青銅以鋁為主要合金元素的銅基合金稱鋁青銅。鋁青銅的力學性能比黃銅和錫青銅高。實際應(yīng)用的鋁青銅的鋁含量在5%~12%之間,含鋁為5%~7%的鋁青銅塑性最好,適于冷加工使用。鋁含量大于7%~8%后,強度增加,但塑性急劇下降,因此多在鑄態(tài)或經(jīng)熱加工后使用。鋁青銅的耐磨性以及在大氣、海水、海水碳酸和大多數(shù)有機酸中的耐蝕性,均比黃銅和錫青銅高。鋁青銅可制造齒輪、軸套、蝸輪等高強度抗磨零件以及高耐蝕性彈性元件。
(3)鈹青銅 以鈹為基本元素的銅合金稱鈹青銅。鈹青銅的含鈹量為1.7%~2.5%。鈹青銅的彈性極限、疲勞極限都很高,耐磨性和抗蝕性優(yōu)異,具有良好的導電性和導熱性,還具有無磁性、受沖擊時不產(chǎn)生火花等優(yōu)點。鈹青銅主要用于制作精密儀器的重要彈簧、鐘表齒輪、高速高壓下工作的軸承、襯套以及電焊機電極、防爆工具、航海羅盤等重要機件。
銅的種類
黃銅:黃銅是銅與鋅的合金,因色黃而得名。黃銅的機械性能和耐磨性能都很好,可用于制造精密儀器、船舶的零件、槍炮的彈殼等。黃銅敲起來聲音好聽,因此鑼、鈸、鈴、號等樂器都是用黃銅制做的。
航海黃銅:銅與鋅、錫的合金,抗海水侵蝕,可用來制作船的零件、平衡器。
青銅:銅與錫的合金叫青銅,因色青而得名。青銅一般具有較好的耐腐蝕性、耐磨性、鑄造性和優(yōu)良的機械性能。用于制造精密軸承、高壓軸承、船舶上抗海水腐蝕的機械零件以及各種板材、管材、棒 材等。青銅還有一個反常的特性——“熱縮冷脹”,用來鑄造塑像,冷卻后膨脹,可以使眉目更清楚。
磷青銅:銅與錫、磷的合金,堅硬,可制彈簧。
白銅:銅與鎳的合金,其色澤和銀一樣,銀光閃閃,不易生銹。常用于制造電器、儀表和裝飾品
黃銅
黃銅是由銅和鋅所組成的合金。如果只是由銅、鋅組成的黃銅就叫作普通黃銅。如果是由二種以上的元素組成的多種合金就稱為特殊黃銅。如由鉛、錫、錳、鎳、鐵、硅組成的銅合金。黃銅有較強的耐磨性能。特殊黃銅又叫特種黃銅,它強度高、硬度大、耐化學腐蝕性強。還有切削加工的機械性能也較
突出。由黃銅所拉成的無縫銅管,質(zhì)軟、耐磨性能強。黃銅無縫管可用于熱交換器和冷凝器、低溫管路、海底運輸管。制造板料、條材、棒 材、管材,鑄造零件等。含銅在62%~68%,塑性強,制造耐壓設(shè)備等。
根據(jù)黃銅中所含合金元素種類的不同,黃銅分為普通黃銅和特殊黃銅兩種。壓力加工用的黃銅稱為變形黃銅.
鉛黃銅
鉛黃銅(俗稱易切削黃銅):鉛實際不溶于黃銅內(nèi),呈游離質(zhì)點狀態(tài)分布在晶界上。鉛黃銅按其組織有α和(α+β)兩種。α鉛黃銅由于鉛的有害作用較大,高溫塑性很低,故只能進行冷變形或熱擠壓。(α+β)鉛黃銅在高溫下具有較好的塑性,可進行鍛造。
鈹青銅
鈹青銅是一種含鈹銅基合金(Be0.2~2.75%wt%),在所有的鈹合金中是用途最廣的一種, 其用量在當今世界已超過鈹消費總量的70%。鈹青銅是沉淀硬化型合金,固溶時效處理后具有很高強度、硬度、彈性極限和疲勞極限,彈性滯后小,并具有耐蝕(鈹青銅合金在海水中耐蝕速度:(1.1-1.4)×10-2mm/年。腐蝕深度:(10.9-13.8)×10-3mm/年。)腐蝕后,鈹青銅合金強度、延伸率均無變化,故在還水中可保持40年以上,鈹銅合金是海底電纜中繼器構(gòu)造體不可替代的材料。在硫酸介質(zhì)中:鈹青銅在小于80%濃度的硫酸中(室溫)年腐蝕深度為0.0012-0.1175mm,濃度大于80%則腐蝕稍加快。
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