铜及铜合金性能数据.pdf

铜及铜合金性能数据 1 概述 由纯铜和其他合金元素组成的铜合金一般分为以下几类： 1）纯铜； 2 ）黄铜——铜和锌的合金； 3 ）锡青铜——铜和锡的合金； 4 ）特殊青铜——铜基合金中不含锡而含有铝、镍、锰、硅、铁、铍、铅等特殊元素（二元多元） 组成的合金； 5 ）白铜——铜和镍的合金。 现就纯铜、黄铜和锡青铜的特性和用途分别简介如下： 纯铜外观呈紫红色，习惯上称为紫铜。它具有很多有价值的性能，是一种主要的有色金属，广泛用 于各个工业部门中。 铜的密度8.89，熔点1083 C，它的主要特性是： （1）有良 的导电性，在各类金属中仅次于银；铜质愈纯，导电性愈高，即电阻愈小。 （2 ）有 的导热性，在这方面仅次于银和金。 （3 ）在大气、淡水、海水中有很 的耐蚀性，所以铜制的水管和器皿能经久不坏。 （4 ）塑性高，能很好地承受各种冷、热压力加工。 其主要缺点是强度和硬度较低，不能用作结构零件。它在工业上主要用途是制造电气工业上的导线 和导电零件，以及用于配制各种合金。 纯铜加工产品分含氧铜（即一般纯铜）、无氧铜、磷脱氧铜和银铜四类，以板、棒、管、箔材半成 品形式供应。 由于氧对铜的力学性能和工艺性能都有不良影响，特别是含有氧的铜在还原性气氛中加热时 （如退 火），氢向铜中扩散与氧形成水蒸气，以一定压力 铜中跑出，会造成显微裂纹，即发生通常所说的“氢 病”。因此，重要的电气用铜，一般都采用无氧铜。 黄铜的颜色随含锌量的增加，由黄红色变到淡黄色。如果合金只由铜和锌组成，称为普通黄铜或锌 黄铜。普通黄铜的力学性能比纯铜高，价格也便宜得多，在一般情况下是不生锈也不会被腐蚀的；同时 塑性 ，能很好地承受热压和冷压加工，故广泛用于机器制造业中各种结构零件。 为了改善普通黄铜的性质，在铜锌合金中再加入锡、镍、锰、铅、硅、铝、铁等元素，变成为特殊 黄铜。各种元素对特殊黄铜的性能影响如下： 锡能提高黄铜的强度并能显著提高其对海水的抗蚀性能，故有海军黄铜之称。镍也能提高强度和抗 蚀性，但因镍太贵，所以镍黄铜用得不多。锰能显著提高黄铜的工艺性能、强度和耐蚀性。铅可改善黄 铜的可切削加工性，但塑性稍有降低。硅能大大提高黄铜的力学性能、耐蚀性与铸造性能。铝能在很大 程度上提高黄铜的强度，改善它们对腐蚀的稳定性，但塑性显著降低。 锡青铜的特点是有高的耐磨性、力学性能、铸造性能以及良 的耐蚀性，是我们最常用的有色合金 之一。合金中的锡的含量一般不超过10% （极少数达14%），过高则降低其塑性。除锡以外，锡青铜中 1 一般并含有少量的锌、铅、磷、镍等元素。锌提高低锡青铜的力学性能和流动性；铅能改善青铜的耐磨 性，能和可切削加工性，但却降低其力学性能；镍能细化青铜的晶粒，提高力学性能和耐蚀性；磷能提 高青铜的韧性、硬度、耐磨性和流动性。含有磷的锡青铜，叫磷青铜，它的性能比一般锡青铜要 。锡 青铜一般多用于铸造耐磨零件 （如轴瓦、轴套）和酸碱蒸气等腐蚀气体接触的铸件。 特殊青铜（无锡青铜）具有高的强度、耐蚀性和耐磨性，有的还具有各种不同的特殊性能；如高的 导电性、导热性和热强性。由于它在许多性能方面超过锡青铜，因此是锡青铜很 的代用品。最常见的 特殊青铜有：铝青铜、锰青铜、硅青铜、铍青铜、铬青铜和镉青铜等，其中以铝青铜在机器制造中应用 最普遍。各种特殊青铜的特性如下： 铝青铜的特性是化学稳定性高，比锡青铜更耐酸、碱、蒸气等腐蚀性物质的侵蚀；同时具有相当 的耐磨性和工艺性能，可锻可铸，其强度、硬度和塑性都超过锡青铜。此外还可用热处理的方法来提高 它的物理、力学性能。但其缺点是体收缩率比锡青铜大，铸件内容易产生难熔的氧化物——氧化铝，铸 造时比锡青铜较为困难；另外两个缺点是难以钎焊和在过热蒸气中不稳定。铝青铜在工业上通常均用来 制造重要的齿轮、蜗轮、轴套、船舶零件以及其他要求抗磨耐蚀的重要零件。 硅青铜是有很宽广 展前途的一种合金。含硅量不大于3%~4% 的（Qsi3-1）硅青铜具有很高的弹性 性能，可用它们制造在腐蚀介质 （海水等）中工作的各种弹簧。含有镍的硅青铜（Qsi1-3）具有高的强 度、相当 的耐磨性和耐蚀性。这种合金用于航空发动机的制造。 锰青铜的特性是具有较高的热强性、高的可塑性和良 的耐蚀性。所以在腐蚀介质中工作的高温零 件，，如锅炉