【銅(tong)(tong)的種類(lei)】銅(tong)(tong)的種類(lei)及用途(tu) 純銅(tong)(tong)和黃銅(tong)(tong)的區別
銅的的分類,特性和一般用途
一、常見分類:
黃銅是由銅和鋅所組成的合(he)金(jin)
白銅是銅和(he)鎳的合金
青銅(tong)是銅(tong)和除了鋅(xin)和鎳(nie)以外的(de)元素(su)形成的(de)合金,主要有錫青銅(tong),鋁青銅(tong)等
紫銅是銅含量很高的銅,其它雜質總含量在1%以下。
1、紫銅
紅銅即純銅,又名紫銅,純銅密度為8.96,熔點為(wei)1083℃。具(ju)有很好(hao)的導(dao)電(dian)性和(he)導(dao)熱性,塑(su)性極(ji)好(hao),易于熱壓(ya)和(he)冷(leng)壓(ya)力加工,大量用于制(zhi)造電(dian)線、電(dian)纜(lan)、電(dian)刷、電(dian)火花專用電(dian)蝕(shi)銅(tong)等(deng)要(yao)求導(dao)電(dian)性良好(hao)的產品(pin)。
因呈紫紅色而得名。它不一定是純銅,有時還加入少量脫氧元素或其他元素,以改善(shan)材(cai)質和性能,因此(ci)也歸入(ru)銅(tong)合金。中國紫銅(tong)加工材(cai)按成分可分為:普通紫銅(tong)(T1、T2、T3、T4)、無氧銅(TU1、TU2和高純(chun)、真(zhen)空(kong)無(wu)氧銅(tong))、脫氧銅(tong)(TUP、TUMn)、添加(jia)少量合金元素的(de)特種銅(砷(shen)銅、碲銅、銀銅)四類。
紫銅的電導率和熱導率僅次于銀,廣泛用于制作導電、導熱器材。紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸(鹽酸、稀硫酸)、堿、鹽溶液及多種有機酸(醋酸、檸檬酸)中,有良好的耐蝕性,用于化學工業。另外,紫銅有良好的焊接性,可經冷、熱塑性加(jia)工制成各種(zhong)半成品(pin)(pin)和(he)成品(pin)(pin)。20世紀70年代,紫銅的產量(liang)超(chao)過了其(qi)他各(ge)類銅合金的總產量(liang)。
紫銅中的微量雜質對銅的導電、導熱性能有嚴重影響。其中鈦、磷、鐵、硅等顯著降低電導率,而鎘、鋅(xin)等則影(ying)響(xiang)很(hen)小(xiao)。氧、硫、硒、碲等在銅(tong)中的固(gu)溶度很(hen)小(xiao),可與銅(tong)生成脆性化合物,對導電(dian)性(xing)影響不大,但能降低加工塑性(xing)。普通紫銅在含氫或一氧(yang)化碳的還原性(xing)氣氛中加熱時,氫或一氧(yang)化碳易(yi)與晶界的氧(yang)化亞(ya)銅(Cu2O)作用,產(chan)生高(gao)壓水蒸(zheng)氣(qi)或二氧化碳氣(qi)體(ti),可使銅(tong)破裂。這(zhe)種現象常稱(cheng)為銅(tong)的"氫病(bing)"。氧(yang)對銅的焊接性(xing)有(you)害。鉍或(huo)鉛與銅生成低熔點(dian)共晶,使銅產生熱(re)脆(cui);而(er)脆(cui)性(xing)的鉍呈薄膜狀分布(bu)在晶界時,又使銅產生冷脆。磷能顯著(zhu)降低銅的導電性(xing),但可提高銅液的流動(dong)性,改(gai)善焊接性。適量的鉛、碲、硫等能改(gai)善可切削性。
2、黃銅
以鋅作主要添加元素的銅合金,具有美觀的黃色,統稱黃銅。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡單黃銅。三元以上的黃銅稱特殊黃銅或稱復雜黃銅。含鋅低於36%的黃銅(tong)合金由固(gu)溶體組成,具有良好的冷加工性能,如含鋅30%的黃(huang)銅(tong)常用來制作彈殼,俗稱彈殼黃(huang)銅(tong)或七三(san)黃(huang)銅(tong)。含鋅在36~42%之間的黃銅(tong)合金由和(he)固(gu)溶(rong)體(ti)組成,其中最常用的是含鋅40%的六四黃(huang)(huang)銅。為(wei)了改(gai)善普通黃(huang)(huang)銅的性(xing)能,常添加(jia)其他元(yuan)素,如鋁、鎳、錳、錫(xi)、硅(gui)、鉛等(deng)。鋁能提高黃(huang)(huang)銅的強(qiang)度(du)、硬度(du)和耐蝕性(xing),但使塑(su)性(xing)降低(di),適(shi)合作海輪冷凝(ning)管(guan)及其他耐蝕零件。錫(xi)能提高黃(huang)(huang)銅的(de)(de)強度和(he)對海水的(de)(de)耐腐性(xing),故稱海軍黃(huang)銅,用(yong)作(zuo)船舶熱工(gong)設(she)備和(he)螺旋(xuan)槳(jiang)等。鉛(qian)能改善黃(huang)銅的(de)(de)切削性(xing)能;這種(zhong)易切削黃(huang)銅常用(yong)作(zuo)鐘表零(ling)件(jian)。黃(huang)銅鑄件(jian)常用(yong)來制(zhi)作(zuo)閥門和(he)管道配件(jian)等。
最簡單的黃銅是銅-鋅(xin)二元(yuan)合(he)金,稱為簡單(dan)黃(huang)銅或普通黃(huang)銅,改變黃(huang)銅中鋅(xin)的(de)含量可以(yi)得到(dao)不同機械性能(neng)的黃(huang)銅。黃(huang)銅中(zhong)鋅的含(han)量越高(gao),其強(qiang)度也較高(gao),塑性稍(shao)低。工(gong)業(ye)中(zhong)采用的黃(huang)銅含(han)鋅量不超過45%,含(han)鋅量再(zai)高(gao)將會(hui)產生(sheng)脆性(xing),使合金(jin)性(xing)能(neng)變壞。在黃(huang)銅中加1%的錫能(neng)顯(xian)著改善(shan)黃(huang)銅的抗海水和海洋大(da)氣(qi)腐蝕(shi)的能(neng)力,因(yin)此(ci)稱為"海軍黃銅"。錫能改善(shan)黃銅(tong)(tong)(tong)的(de)切削加工性(xing)能。鉛黃銅(tong)(tong)(tong)即我們通常所說的(de)易削國標(biao)銅(tong)(tong)(tong)。加鉛的(de)主要目(mu)的(de)是改善(shan)切削加工性(xing)和提(ti)高耐磨性(xing),鉛對黃銅(tong)(tong)(tong)的(de)強(qiang)度影響不大。雕刻銅(tong)(tong)(tong)也是鉛黃銅(tong)(tong)(tong)的(de)一種。多(duo)數(shu)黃銅(tong)(tong)(tong)具(ju)有良好色澤、加工性(xing)、延展性(xing),易于(yu)電鍍或涂裝。
黃銅又分:
1)普通黃銅
它是由銅和鋅組成的合(he)金。
當含鋅量小于39%時,鋅(xin)能溶于(yu)銅內(nei)形(xing)成單相a,稱單相黃銅,塑性好,適于冷熱加(jia)壓加(jia)工。當含鋅量大于39%時,有(you)a單(dan)相還(huan)有以(yi)銅鋅為基的b固溶體,稱雙(shuang)相(xiang)黃(huang)銅,b使塑性(xing)小而抗拉(la)強度上升,只適于熱壓(ya)力加工。
代號用"H+數(shu)字"表示,H表示(shi)(shi)黃銅(tong)(tong),數(shu)(shu)字(zi)表示(shi)(shi)銅(tong)(tong)的質量分數(shu)(shu)。如H68表(biao)示含銅量為68%,含鋅(xin)量為32%,的黃銅,鑄造黃(huang)銅(tong)則在代號前"Z"字(zi),如ZH62。
H90、H80單相,金(jin)黃色(se),故有金(jin)色(se)共(gong)稱之,稱為鍍層,裝飾(shi)品,獎章等。
H68、H59屬(shu)于雙相黃銅,廣泛(fan)用于電器上的結構(gou)件,如螺栓,螺母,墊(dian)圈、彈簧等。
一般(ban)情況下,冷變形(xing)加(jia)工(gong)用(yong)單相黃銅熱變形(xing)加(jia)工(gong)用(yong)雙相黃銅。
2)特殊黃銅
在普通黃銅中加入其它合金元素所組成的多元合金稱為黃銅。常加入的元素有鉛、錫、鋁等,相應地可稱為鉛黃銅、錫黃銅、鋁黃銅。加合金元素的目的。主要是提高抗拉強度改善工藝(yi)性。
代號:為"H+主加元素(su)符號(hao)(除(chu)鋅外(wai))+銅的(de)質量(liang)分(fen)數+主加元素(su)質量(liang)分(fen)數+其它元素(su)質量(liang)分(fen)數"表示(shi)。
如:HPb59-1表示銅的(de)質量分數(shu)為59%,含主(zhu)加元素鉛(qian)的質量分數為1%,余量為鋅的鉛(qian)黃銅。
3、白銅
以鎳為主要添加元素的銅合金。銅鎳二元合金稱普通白銅;加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱復雜白銅。工業用白銅分為結構白銅和電工白銅兩大類。結構白銅的特點是機械性能和耐蝕性好,色澤美觀。這種白銅廣泛用於制造精密機械、化工機械和船舶構件。電(dian)工白銅一般有良好(hao)的(de)(de)熱(re)電(dian)性能。錳銅、康銅、考銅是含(han)錳量不同的(de)(de)錳白銅,是制造(zao)精(jing)密(mi)電(dian)工儀器、變阻(zu)器、精(jing)密(mi)電(dian)阻(zu)、應變片、熱(re)電(dian)偶等(deng)用的(de)(de)材(cai)料。
4、青銅
原指銅錫合金,后除黃銅、白銅以外的銅合金均稱青銅,并常在青銅名字前冠以第一主要添加元素的名。錫青銅的鑄造性能、減摩性能好和機械性能好,適合於制造軸承、蝸輪、齒輪等。鉛青銅是現代發動機和磨床廣泛使用的軸承材料。鋁青銅強度高,耐磨性和耐蝕性好,用於鑄造高載荷的齒(chi)輪、軸套、船(chuan)用螺旋槳等(deng)(deng)。鈹青銅和(he)磷青銅的(de)彈性極限高,導電性好,適於(wu)制造精密彈簧和(he)電接觸元件,鈹青銅還(huan)用來制造煤礦、油庫(ku)等(deng)(deng)使用的(de)無火花工具。
代號:表示方法為"Q+主加元素符號及(ji)質量分(fen)數+其它元素的質量分數"所(suo)組成。鑄(zhu)造產品則在(zai)代號前(qian)加"Z"字,
如:Qal7表示含鋁為(wei)5%,其余(yu)為(wei)銅(tong)的鋁青銅(tong)ZQsn10-1表示含錫量(liang)為10%,其它合(he)金(jin)元素(su)含量為1%,余量(liang)為銅的的鑄造(zao)錫青銅。
青銅又可分為錫青銅和特殊青銅(即無錫青銅)兩類。
(1)是由錫為主加元素的銅錫合金,也稱為錫青銅
當含錫量小于5~6%,錫溶于(yu)銅中形成(cheng)a固溶體,塑性上升(sheng),當含錫量大于(yu)5~6%時,由于出現了(le)Cu31sb8為基的固溶體,抗(kang)拉強(qiang)度下降,所以秤(cheng)的錫(xi)(xi)青銅含錫(xi)(xi)量大(da)多(duo)在(zai)3~14%之間,當含錫量小于5%,適用于冷變形(xing)加(jia)工,當(dang)含(han)錫量為(wei)5~7%時的適(shi)用于熱變形加工。當含錫量大于10%時(shi),適用于(yu)鑄造。
由于a與&電極電位相近,且(qie)成(cheng)分中的錫(xi)氮化(hua)后生成(cheng)致密的二氧(yang)化(hua)錫(xi)薄膜,耐大(da)氣、耐海水等的耐蝕性(xing)上(shang)升,只是耐酸性(xing)較差。
因(yin)為錫(xi)青(qing)銅結晶溫度(du)范圍較寬,流動性差,不易形(xing)成(cheng)集中縮(suo)孔,而(er)易形(xing)成(cheng)枝晶偏析和(he)分散(san)縮(suo)孔,鑄(zhu)造收縮(suo)率小,有利于得(de)尺寸極(ji)接近于鑄(zhu)型(xing)的
鑄(zhu)件,所以適(shi)于鑄(zhu)造(zao)形狀復雜。壁厚(hou)較大的條件,而不適(shi)宜鑄(zhu)造(zao)要求致(zhi)密(mi)度(du)高(gao)和密(mi)封性好的鑄(zhu)件。
錫(xi)青銅有(you)良好的減摩性,抗磁性及低溫韌性。
錫(xi)青(qing)銅(tong)按生產方法可分(fen)為壓力(li)加工錫(xi)青(qing)銅(tong)與(yu)鑄造錫(xi)青(qing)銅(tong)兩大類。
A、壓力加工錫青銅
含錫量一般小于8%,宜冷熱壓力加工成板(ban)|、帶、棒、管等型(xing)材供(gong)應,經加工硬(ying)化(hua)后,其抗拉強度、硬(ying)度上升、而塑性(xing)(xing)下(xia)降。再退(tui)火后可(ke)保持較高抗拉強度下(xia)改善塑性(xing)(xing)、尤其是獲得高的彈性(xing)(xing)極限。
適制儀表上(shang)要求耐蝕及耐磨件,彈性件,抗磁件及機(ji)器中滑動軸承,軸套等
常用的有Qsn4-3 Qsn6.5~0.1。
B、鑄造錫青銅
以鑄錠供應,由鑄造車間鑄成鑄件使用,適宜鑄造形狀復雜但致密度要求不高的鑄件,如滑動軸承、齒輪等。常用的有ZQsn10-1 ZQsn6-6-3。
(2)特殊青銅
加入其它元素以取代錫,或為無錫青銅,多數特殊青銅都比錫青銅具有更高的機性,耐磨性與耐蝕性,常用的有鋁青銅(QAL7 QAL5)鉛(qian)青銅(ZQPB30)等。
以鎳為主要添加元素的銅基合金呈銀白色,稱為白銅。鎳含量通常為10%、15%、20%,含量越(yue)高,顏色(se)越(yue)白。銅鎳二元合金稱(cheng)普通白銅,加錳、鐵、鋅(xin)和鋁等元素的銅鎳合金稱(cheng)為復雜(za)白銅,純銅加鎳能顯(xian)著提高強度(du)、耐蝕性、電(dian)(dian)阻和熱(re)電(dian)(dian)性(xing)(xing)。工業用(yong)(yong)白(bai)(bai)銅(tong)根據性(xing)(xing)能特點和用(yong)(yong)途不(bu)同(tong)分(fen)(fen)為(wei)結構(gou)用(yong)(yong)白(bai)(bai)銅(tong)和電(dian)(dian)工用(yong)(yong)白(bai)(bai)銅(tong)兩種(zhong),分(fen)(fen)別(bie)滿足各(ge)種(zhong)耐蝕和特殊的電(dian)(dian)、熱(re)性(xing)(xing)能。
二、辨別:
白銅、黃銅、紅銅(也稱為"紫銅")、青銅(tong)(青灰色(se)或者灰黃色(se))是從顏色(se)上(shang)區別的。
其中白銅、黃銅極易區分;紅銅是純銅(雜質<1%)、青銅(其他(ta)合金成分5%左(zuo)右)稍難以區別。未氧化(hua)(hua)時(shi),紅銅(tong)(tong)色澤(ze)較青(qing)(qing)銅(tong)(tong)亮,青(qing)(qing)銅(tong)(tong)略帶青(qing)(qing)色或黃色偏暗;氧化(hua)(hua)后,紅銅(tong)(tong)變為黑色,青(qing)(qing)銅(tong)(tong)則位(wei)青(qing)(qing)綠色(多水的有害氧化(hua)(hua))或者(zhe)巧克力色。
銅及銅合金的分類和焊接特點
(1)純(chun)(chun)銅(tong):純(chun)(chun)銅(tong)常(chang)被稱作(zuo)紫銅(tong)。它具(ju)有良好(hao)的(de)導(dao)電性(xing)(xing)、導(dao)熱性(xing)(xing)和耐蝕性(xing)(xing)。純(chun)(chun)銅(tong)用字(zi)母+T}}(銅)表(biao)示,如(ru)Tl,T2,T3等。氧的含(han)量極低,不大于0.O1%的(de)純銅(tong)稱為無(wu)氧銅(tong),用TU(銅無)表示,如TU1、TU2等。
(2)黃銅(tong):以鋅為主要合金元素的銅(tong)合金稱為黃銅(tong)。黃銅(tong)用+H;(黃)表示如H80、H70,H68等。
(3)青銅(tong)(tong):以前把銅(tong)(tong)與錫(xi)的合金(jin)稱作青銅(tong)(tong),現在則把除了黃(huang)銅(tong)(tong)以外的銅(tong)(tong)合金(jin)稱作青銅(tong)(tong)。常用的有錫(xi)青銅(tong)(tong)、鋁(lv)青銅(tong)(tong)和(he)敏青銅(tong)(tong)等。青銅(tong)(tong)用"Q,'(青(qing))表示。
銅及銅合金的焊接特點是:
(1)難熔合(he)及(ji)易(yi)變形
(2)容易產生熱(re)裂(lie)紋
(3)容易產生氣孔
銅及銅合金焊接主(zhu)要(yao)采用氣(qi)焊、惰性氣(qi)體保護焊、埋(mai)弧(hu)焊、釬焊等方法。
銅及銅合金導熱性能好,所以焊接前一般應預熱,并采用大線能量焊接。鎢極氫弧焊采用直流正接。氣焊時,紫銅采用中性焰(yan)或弱(ruo)碳化(hua)焰(yan),黃銅則(ze)采用弱(ruo)氧化(hua)焰(yan),以防止鋅的蒸發。