【銅(tong)的種(zhong)類】銅(tong)的種(zhong)類及用途 純銅(tong)和(he)黃銅(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(cheng)的合金
白銅(tong)是銅(tong)和鎳的合(he)金
青銅是銅和(he)除了鋅和(he)鎳以外的元素(su)形成的合金,主要(yao)有錫青銅,鋁青銅等
紫銅是銅含量很高的銅,其它雜質總含量在1%以(yi)下。
1、紫銅
紅銅即純銅,又名紫銅,純銅密度為8.96,熔點為1083℃。具有(you)很好(hao)的導電(dian)(dian)(dian)性(xing)和導熱(re)性(xing),塑性(xing)極好(hao),易于熱(re)壓和冷壓力加(jia)工,大量用于制造(zao)電(dian)(dian)(dian)線、電(dian)(dian)(dian)纜、電(dian)(dian)(dian)刷(shua)、電(dian)(dian)(dian)火花(hua)專用電(dian)(dian)(dian)蝕銅等要求導電(dian)(dian)(dian)性(xing)良好(hao)的產品。
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(yi)改善材(cai)質和性(xing)能,因此(ci)也歸入銅合金。中國紫銅加工材按成分可分為(wei):普通紫銅(T1、T2、T3、T4)、無氧銅(TU1、TU2和高純、真空無(wu)氧銅)、脫氧銅(TUP、TUMn)、添加少量合金元(yuan)素(su)的特種銅(砷銅、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、熱塑性加工制成各(ge)種半成品(pin)和成品(pin)。20世紀(ji)70年代,紫銅的產量(liang)超過了其他各(ge)類(lei)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、鋅等則影響很小(xiao)。氧(yang)、硫、硒、碲等在(zai)銅中的固(gu)溶(rong)度很小(xiao),可與銅生成(cheng)脆(cui)性化合物,對(dui)導(dao)電(dian)性影(ying)響不大(da),但能降低加工塑(su)性。普通紫(zi)銅(tong)在含(han)氫(qing)或一氧化(hua)碳的還原性氣氛中加熱時(shi),氫(qing)或一氧化(hua)碳易與晶(jing)界(jie)的氧化(hua)亞銅(tong)(Cu2O)作用,產生高壓水蒸氣(qi)或二氧化碳氣(qi)體,可使銅破裂。這種現(xian)象常稱為銅的(de)"氫(qing)病"。氧對銅的(de)焊接性有害。鉍或(huo)鉛與(yu)銅生(sheng)成(cheng)低熔(rong)點共晶,使銅產生(sheng)熱脆;而脆性的(de)鉍呈薄膜狀分布在(zai)晶界(jie)時,又(you)使(shi)銅(tong)產(chan)生冷脆。磷能顯著(zhu)降低(di)銅(tong)的導(dao)電性,但可提高(gao)銅液的流動性(xing),改(gai)善焊(han)接性(xing)。適量的鉛、碲、硫等能改(gai)善可切(qie)削(xue)性(xing)。
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%的黃銅合金由固溶體(ti)組成(cheng),具有(you)良好的冷(leng)加工性能,如含鋅30%的黃銅(tong)常用(yong)來制作彈殼(ke),俗稱彈殼(ke)黃銅(tong)或七三黃銅(tong)。含鋅在36~42%之(zhi)間的黃銅合(he)金由和固(gu)溶體組成,其中最常用的是含鋅40%的(de)六(liu)四黃(huang)銅(tong)(tong)。為了(le)改善普(pu)通黃(huang)銅(tong)(tong)的(de)性(xing)(xing)能,常添加其他(ta)元素,如(ru)鋁(lv)、鎳、錳、錫、硅、鉛等。鋁(lv)能提高黃(huang)銅(tong)(tong)的(de)強(qiang)度、硬度和耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing),但使塑性(xing)(xing)降(jiang)低(di),適合作海(hai)輪冷凝管及其他(ta)耐(nai)蝕(shi)零件。錫能提高黃(huang)銅(tong)(tong)的(de)(de)強度和(he)對海水(shui)的(de)(de)耐(nai)腐性,故稱(cheng)海軍黃(huang)銅(tong),用作船舶熱(re)工設備和(he)螺旋槳等。鉛(qian)能改善黃(huang)銅(tong)的(de)(de)切削性能;這種易切削黃(huang)銅(tong)常用作鐘表零件(jian)。黃(huang)銅(tong)鑄件(jian)常用來制作閥門(men)和(he)管道配(pei)件(jian)等。
最簡單的黃銅是銅-鋅二元合金,稱為簡單黃(huang)銅或普通黃(huang)銅,改變黃(huang)銅中(zhong)鋅的含量可以得到不同機械性能的黃銅。黃銅中(zhong)鋅(xin)(xin)的含量(liang)越高,其強度也較高,塑性稍低。工(gong)業中(zhong)采用的黃銅含鋅(xin)(xin)量(liang)不超過45%,含鋅量再(zai)高(gao)將會產(chan)生(sheng)脆性,使合(he)金性能變(bian)壞。在(zai)黃銅中加(jia)1%的錫能(neng)顯著改善黃銅的抗(kang)海水和海洋(yang)大氣腐(fu)蝕的能(neng)力,因此稱為"海(hai)軍黃銅"。錫能(neng)改(gai)善(shan)(shan)黃銅(tong)的(de)切(qie)削加(jia)工性能(neng)。鉛黃銅(tong)即我們(men)通常(chang)所說(shuo)的(de)易削國標銅(tong)。加(jia)鉛的(de)主要目的(de)是(shi)改(gai)善(shan)(shan)切(qie)削加(jia)工性和(he)提高耐磨性,鉛對黃銅(tong)的(de)強(qiang)度影響不(bu)大。雕刻(ke)銅(tong)也是(shi)鉛黃銅(tong)的(de)一(yi)種。多數黃銅(tong)具有良好色澤、加(jia)工性、延展性,易于電(dian)鍍或涂(tu)裝。
黃銅又分:
1)普通黃銅
它是由(you)銅和鋅(xin)組(zu)成(cheng)的(de)合金。
當含鋅量小于39%時(shi),鋅(xin)能溶于(yu)銅(tong)內(nei)形成單相a,稱(cheng)單相黃銅,塑性好,適于(yu)冷(leng)熱加壓加工。當含鋅量大于(yu)39%時,有a單相還(huan)有以銅鋅為基的b固溶(rong)體,稱雙相黃銅(tong),b使塑性(xing)小而抗拉強度上升,只適(shi)于熱壓力加工。
代號用"H+數字"表示,H表示黃銅(tong)(tong),數(shu)字表示銅(tong)(tong)的質量分數(shu)。如H68表示含銅(tong)量(liang)為68%,含鋅量為32%,的黃銅,鑄造黃銅則(ze)在代號(hao)前"Z"字,如ZH62。
H90、H80單(dan)相(xiang),金(jin)黃色,故有金(jin)色共稱之,稱為鍍層,裝飾(shi)品,獎章等。
H68、H59屬于雙相黃(huang)銅,廣泛用于電器上(shang)的(de)結構件,如螺(luo)栓,螺(luo)母,墊(dian)圈、彈簧等。
一般情況下,冷變形加工(gong)用單相黃銅熱變形加工(gong)用雙相黃銅。
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性。
代號:為"H+主加元(yuan)素(su)符號(除鋅外)+銅(tong)的質(zhi)量分數(shu)+主加元(yuan)素(su)質(zhi)量分數(shu)+其它元(yuan)素(su)質(zhi)量分數(shu)"表示(shi)。
如:HPb59-1表示銅(tong)的(de)質量分數為59%,含(han)主加元素鉛的質(zhi)量分數為1%,余量為(wei)鋅的鉛黃銅。
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(ji)械(xie)和船舶構件。電工白(bai)銅一(yi)般有良好(hao)的熱電性能(neng)。錳銅、康銅、考(kao)銅是含錳量不同的錳白(bai)銅,是制造(zao)精密電工儀器(qi)、變(bian)阻(zu)器(qi)、精密電阻(zu)、應變(bian)片、熱電偶(ou)等用的材料。
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輪、軸套、船用螺旋槳等。鈹青銅和磷青銅的(de)彈性極限高,導電(dian)性好,適於制造(zao)(zao)精密彈簧和電(dian)接觸元件(jian),鈹青銅還(huan)用來(lai)制造(zao)(zao)煤礦、油庫等使用的(de)無火(huo)花工具。
代號:表示方法為"Q+主加元素符號(hao)及質量分(fen)數+其它元(yuan)素的(de)質量分數"所組成。鑄造產(chan)品則(ze)在代號前加"Z"字,
如:Qal7表示含鋁為5%,其余為銅(tong)的鋁青銅(tong)ZQsn10-1表示含(han)錫(xi)量(liang)為(wei)10%,其它合金(jin)元素(su)含量為1%,余(yu)量為銅(tong)(tong)的(de)的(de)鑄造錫青(qing)銅(tong)(tong)。
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%,錫溶于銅中(zhong)形成a固溶體(ti),塑性上升,當含錫量大于(yu)5~6%時(shi),由于出現了(le)Cu31sb8為基的(de)固溶體,抗拉強度下降,所(suo)以秤的(de)錫青銅含(han)錫量大多在3~14%之間,當(dang)含(han)錫(xi)量小(xiao)于5%,適用于冷變形加工,當含錫(xi)量為5~7%時的適用于熱變(bian)形加工(gong)。當含錫量大于10%時,適用于鑄(zhu)造。
由于a與(yu)&電極電位相(xiang)近,且(qie)成分(fen)中的錫(xi)氮化(hua)后生成致(zhi)密的二氧化(hua)錫(xi)薄膜,耐(nai)大氣、耐(nai)海水等的耐(nai)蝕性上升,只是耐(nai)酸性較(jiao)差。
因為錫(xi)青(qing)銅結(jie)晶溫度范(fan)圍較寬,流(liu)動性差,不(bu)易形成集中縮孔,而(er)易形成枝晶偏析和分散(san)縮孔,鑄造(zao)收縮率(lv)小,有(you)利于得尺寸極(ji)接近于鑄型(xing)的
鑄件(jian)(jian),所(suo)以適于鑄造(zao)形狀(zhuang)復(fu)雜。壁厚(hou)較大的(de)條件(jian)(jian),而(er)不適宜鑄造(zao)要求致密(mi)度高和密(mi)封性好的(de)鑄件(jian)(jian)。
錫青銅有良好的減摩性,抗磁性及低(di)溫韌性。
錫青(qing)銅按生產方法(fa)可(ke)分為壓力加工錫青(qing)銅與鑄造錫青(qing)銅兩(liang)大類。
A、壓力加工錫青銅
含錫量一般小于8%,宜冷熱壓(ya)力加(jia)工成板|、帶、棒、管等型材供(gong)應,經加工硬(ying)化后,其抗(kang)拉強(qiang)度、硬(ying)度上升、而塑性下(xia)降。再退火(huo)后可保持較(jiao)高(gao)抗(kang)拉強(qiang)度下(xia)改(gai)善塑性、尤(you)其是獲得(de)高(gao)的彈性極限。
適制儀表上(shang)要求耐(nai)蝕及耐(nai)磨(mo)件,彈性件,抗磁件及機器中(zhong)滑(hua)動軸(zhou)承,軸(zhou)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(tong)(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%,含量越高,顏(yan)色越白(bai)(bai)。銅鎳二元合(he)金(jin)稱普通白(bai)(bai)銅,加錳、鐵、鋅(xin)和鋁等元素的(de)銅鎳合(he)金(jin)稱為復(fu)雜白(bai)(bai)銅,純(chun)銅加鎳能顯著提高強度、耐(nai)蝕性、電阻(zu)和熱電性。工業(ye)用(yong)(yong)白(bai)銅(tong)根(gen)據性能(neng)(neng)特點和用(yong)(yong)途不同分(fen)為結構用(yong)(yong)白(bai)銅(tong)和電工用(yong)(yong)白(bai)銅(tong)兩種(zhong),分(fen)別滿足各(ge)種(zhong)耐蝕和特殊的電、熱性能(neng)(neng)。
二、辨別:
白銅、黃銅、紅銅(也稱為"紫銅(tong)")、青銅(tong)(青灰色或(huo)者灰黃色)是從顏色上區別的。
其中白銅、黃銅極易區分;紅銅是純銅(雜質<1%)、青銅(tong)(其他合金成分5%左右)稍難以(yi)區別(bie)。未氧化(hua)時,紅銅(tong)色澤較青(qing)銅(tong)亮,青(qing)銅(tong)略帶(dai)青(qing)色或黃色偏暗;氧化(hua)后,紅銅(tong)變為黑色,青(qing)銅(tong)則位青(qing)綠色(多水的有害氧化(hua))或者巧(qiao)克(ke)力色。
銅及銅合金的分類和焊接特點
(1)純銅(tong):純銅(tong)常(chang)被稱作紫銅(tong)。它具有良好的導電性(xing)、導熱性(xing)和耐(nai)蝕(shi)性(xing)。純銅(tong)用字母+T}}(銅)表示,如Tl,T2,T3等。氧的含量極(ji)低,不大于0.O1%的純銅(tong)稱為無(wu)氧銅(tong),用TU(銅無)表示,如TU1、TU2等(deng)。
(2)黃(huang)銅:以鋅為主要合金元素(su)的(de)銅合金稱為黃(huang)銅。黃(huang)銅用+H;(黃)表示如H80、H70,H68等(deng)。
(3)青(qing)銅(tong)(tong):以前把銅(tong)(tong)與錫的合金稱作(zuo)青(qing)銅(tong)(tong),現(xian)在(zai)則把除了黃銅(tong)(tong)以外的銅(tong)(tong)合金稱作(zuo)青(qing)銅(tong)(tong)。常用的有(you)錫青(qing)銅(tong)(tong)、鋁青(qing)銅(tong)(tong)和敏青(qing)銅(tong)(tong)等(deng)。青(qing)銅(tong)(tong)用"Q,'(青)表示。
銅及銅合金的焊接特點是:
(1)難熔(rong)合及易變形
(2)容(rong)易產(chan)生熱裂紋
(3)容易產生(sheng)氣孔
銅(tong)及銅(tong)合(he)金焊(han)(han)接主要采用氣(qi)焊(han)(han)、惰性(xing)氣(qi)體保護焊(han)(han)、埋弧焊(han)(han)、釬(han)焊(han)(han)等(deng)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(zi)銅采用(yong)中(zhong)性焰(yan)或弱碳化焰(yan),黃銅則采用(yong)弱氧化焰(yan),以防止(zhi)鋅的蒸(zheng)發。