铜合金(copper alloy )以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。
铜合金
黄铜以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成﹐
具有良好的冷加工性能﹐如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。 船舶常用的消防栓防爆月牙扳手,就是黄铜加铝铸造而成。
白铜
以镍为主要添加元素的铜合金。铜镍二元合金称普通白铜﹔加有锰﹑铁﹑锌﹑铝等元素的白铜合金称复杂白铜。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好﹐色泽美观。这种白铜广泛用於制造精密机械﹑眼镜配件、化工机械和船舶构件。电工白铜一般有良好的热电性能。锰铜﹑康铜﹑考铜是含锰量不同的锰白铜﹐是制造精密电工仪器﹑变阻器﹑精密电阻﹑应变片﹑热电偶等用的材料。
纯铜
高品质红铜纯度高,组织细密,含氧量极低。无气孔、沙眼、疏松,导电性能极佳,适合电蚀刻模具,经热处理工艺,电极无方向性,适合精打,细打。 参考参数:Cu≥99.95%O<003电导率≥57ms/m硬度≥85.2HV
青铜
青铜原指铜锡合金﹐后除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜﹐并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。铅青铜
是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮﹑轴套﹑船用螺旋桨等。磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件﹐铍青铜还用来制造煤矿﹑油库等使用的无火花工具。铍铜是一种过饱和固溶体铜基合金,是机械性能,物理性能,化学性能及抗蚀性能良好;粉末冶金制作针对钨钢,高碳钢、耐高温超硬合金制作的模具需电蚀时,因普通电极损耗大,速度慢,钨铜是比较理想材料。抗弯强度≥667Mpa
铜合金的分类
铜合金的分类方法有三种:
①按合金系划分
按合金系划分,可分为非合金铜和合金铜.非合金铜包括高纯铜、韧铜、脱氧铜、无氧
铜等,习惯上,人们将非合金铜称为紫铜或纯铜,也叫红铜,而其他铜合金则属于合金铜。我国和俄罗斯把合金铜分为黄铜、青铜和白铜,然后在大类中划分小的合金系。
②按功能划分
按功能划分,有导电导热用铜合金(只要有非合金化铜和微合金化铜)、结构用铜合金(几乎包括所有铜合金)、耐蚀铜合金(主要有锡黄铜、铝黄铜、各种不白铜、铝青铜、钛青铜等)耐磨铜合金(主要有含铅、锡、铝、锰等元素复杂黄铜、铝青铜等)、易切削铜合金(铜-铅、铜-碲、铜-锑等合金)、弹性铜合金(主要有锑青铜、铝青铜、铍青铜、钛青铜等)阻尼铜合金(高锰铜合金等)、艺术铜合金(纯铜、简单单铜、锡青铜、铝青铜、白铜等)。显然,许多铜合金都具有多生功能。
③按材料形成方法划分
按材料形成方法划分为可为铸造铜合金和变形铜合金。事实上,许多铜合金既可以用于
铸造,又可以用于变形加工。通常变形铜合金可以用于铸造,而许多铸造铜合金却不能进行锻造、挤压、深冲和拉拔等变形加工。铸造铜合金和变形铜合金又可以细分为铸造用紫铜、黄铜、青铜和白铜。
2]以铍为主要合金元素的铜合金,又称之为铍青铜。 它是铜合金中性能最好的高级有弹性材料,有很高的强度、弹性、硬度、疲劳强度、弹性滞后小、耐蚀、耐磨、耐寒、高导电、无磁性、冲击不产生火花等一系列优良的物理、化学和力学性能。
铍铜分类;
有加工铍青铜和铸造铍青铜之分。 常用的铸造铍青铜有Cu-2Be-0.5Co-0.3Si, Cu-2.6Be-0.5Co-0.3Si, Cu-0.5Be-2.5Co等。加工铍青铜含铍量控制在2%以下,国产铍铜加入0.3%的镍,或加0.3%的钴。 常用的加工铍青铜有:Cu-2Be-0.3Ni, Cu-1.9Be-0.3Ni-0.2Ti等。 铍青铜是热处理强化合金。 加工铍青铜主要用作各种高级有弹性元件,特别是要求良好的传导性能、耐腐蚀、耐磨、耐寒、无磁的各种元件,大量用作膜盒、膜片、波纹管、微型开关等。 铸造铍青铜则用于防爆工具、各种模具、轴承、轴瓦、轴套、齿轮和各种电极等。 铍的氧化物和粉尘对人体有害,生产和使用要注意防护。 铍铜是力学、物理、化学综合性能良好的一种合金,经过淬火调质后,具有高的强度,弹性,耐磨性,耐疲劳性和耐热性,同时铍铜还具有很高的导电性,导热性,耐寒性和无磁性,碰击时无火花,易于焊接和钎焊,在大气,淡水和海水中耐腐蚀性极好。铍铜合金在海水中耐蚀速度:(1.1-1.4)×10-2mm/年。腐蚀深度:(10.9-13.8)×10-3mm/年。腐蚀后,强度、延伸率均无变化,故在还水中可保持40年以上,是海底电缆中继器构造体不可替代的材料。在硫酸介质中:在小于80%浓度的硫酸中(室温)年腐蚀深度为0.0012-0.1175mm,浓度大于80% 铍铜性能及参数;
铍铜是一种过饱和固溶体铜基合金,是机械性能,物理性能,化学性能及抗蚀性能良好结合的有色合金,经固溶和时效处理后,具有与特殊钢相当的高强度极限,弹性极限,屈服极限和疲劳极限,同时又具备有高的导电率,导热率,高硬度和耐磨性,高的蠕变抗力及耐蚀性,广泛应用于制造各类模具镶嵌件,替代钢材制作精度高,形状复杂的模具,焊接电极材料,压铸机,注塑机冲头,耐磨耐蚀工作等。铍铜带应用于微电机电刷,手机、电池、产品上,是国民经济建设不可缺少的重要工业材料。 参数: 密度8.3g/cm 硬度≥36-42HRC 电导率≥18%IACS 抗拉强度≥1000mPa 导热率≥105w/m.k20℃
铍铜用途及性能参数;
高性能铍铜主要围绕有色金属低压、重力铸造模具使用的各种工况,通过深入研究铍青铜模具材料失效原因、成份和耐金属液侵蚀性内在关系,开发了高导电(热)性、高强度、耐磨性、耐高温性、高韧性、耐金属液侵蚀相结合的高性能铍青铜模具材料,解决了国内有色金属低压、重力铸造模具易裂、易磨损等难题,显著提高了模具寿命、脱模速度和铸件强度;克服了金属液渣粘附和侵蚀模具;改善了铸件表面质量;降低了生产成本;使模具寿命接近进口水平。高性能铍铜硬度HRC43,密度8.3g/cm3,含铍1.9%-2.15%,其广泛适用于塑胶注塑成型模具的内镶件、模芯、压铸冲头、热流道冷却系统、导热嘴、吹塑模具的整体型腔、汽车模具、磨耗板等.