銅及銅合金的特性

1.良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性：銅及其合金的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性***，因此被廣泛應(yīng)用于電子、電氣、通訊等領(lǐng)域。

2.良好的可塑性和加工性：銅合金具有良好的可塑性，可用于制造各種形狀和尺寸的零部件。

3.良好的耐腐蝕性：銅合金在各種惡劣的環(huán)境下能保持穩(wěn)定性。

4.良好的強度和硬度：銅合金具有較高的強度和硬度，可用于制造需要強度和硬度的零部件。

5.良好的耐熱性和耐磨性：銅合金在高溫、高壓、高速等工作條件下的性能穩(wěn)定，適用于制造相應(yīng)的零部件。尤其是含Sn的多元銅合金耐磨零件、軸套、軸瓦、渦輪等。

6.良好的抗菌性能：銅合金具有一定的抗菌性能，可以用于制造醫(yī)療器械、食品加工設(shè)備等。在水介質(zhì)中釋放銅離子，Cu離子具有抑制細菌生長和水生物生長的作用，因此用于飲水輸送管道、洗衣機內(nèi)筒、船只的螺旋槳。

7.良好的電磁屏蔽性能：銅及某些銅合金可以阻擋電磁波的傳播。磁化率極低，用在羅盤、雷達等抗外磁場環(huán)境。

8.環(huán)保材料：某些銅合金具有無毒性，可用于制造與食品接觸的零件。

9.經(jīng)濟性：銅合金價格相對較低，適合大規(guī)模應(yīng)用。

銅及銅合金的分類

1.純銅又稱紫銅，因紫銅含銅量***高，純度大于99.5%，具有良好的延展性和柔韌性，所以在真空密封中經(jīng)常用于管道的靜密封。

2.銅合金分為黃銅（普通黃銅、特殊黃銅）、青銅（錫青銅、鋁青銅、鈹青銅、硅青銅、鉛青銅）、白銅（普通白銅、特殊白銅）。

紫

純銅按含其他元素的多少分為普通純銅、脫氧銅、無氧銅及特種銅。具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性，導(dǎo)電性，無磁性，塑性。在大氣、淡水中有良好的耐蝕性，海水中較差。

普通純銅：含氧量高，不能在還原性介質(zhì)中加熱，以免發(fā)生氫脆，主要用于導(dǎo)電導(dǎo)熱元件。

脫氧銅：殘留一定的脫氧劑元素（P，Mn），嚴重降低銅的導(dǎo)電性，只宜作為結(jié)構(gòu)材料使用。

無氧銅：氧和雜質(zhì)含量極低，主要用于電真空器件。

特種銅：含有不同的微量特定元素，如含As、Ag、Te和彌散銅，主要用于導(dǎo)電結(jié)構(gòu)件。

黃銅的特性

黃銅分為普通黃銅、特殊黃銅。

普通黃銅：一般只含二種元素，如Cu-Zn二元合金。如H68表示含Cu68%的銅鋅合金。

發(fā)生腐蝕時由鋅被腐蝕（鍍鋅），因此具有良好的耐蝕性，鋅含量越高越便宜，***高可達46%；

鋅含量越高，應(yīng)力腐蝕破裂的風(fēng)險越大。然而，加入Si和As可以降低這種破裂的風(fēng)險。

七三黃銅，也被稱為彈殼黃銅，由H70制成，常用于制造彈殼。

二一黃銅含有約65%的銅，可用于制造銅桿、銅線、銅片、銅管、木螺釘、彈簧等。

***黃銅含有約60%的銅，常用于制造暖氣管、銅片、銅線、銅桿等。

非標設(shè)計常用的黃銅型號有H57、H59、H62、H65、H68等，它們各自具有不同的特點：

H57黃銅：具有良好的塑性和耐腐蝕性，適用于制作薄壁零件和復(fù)雜形狀的產(chǎn)品。

H59黃銅：強度高，耐腐蝕性好，適用于制作需要一定強度和耐腐蝕性的零件或產(chǎn)品。

H62黃銅：具有較高的強度和硬度，耐磨性好，適用于制作需要承受較大載荷的零件或產(chǎn)品。

H65黃銅：具有良好的耐腐蝕性和強度，同時具有一定的韌性，適用于制作需要承受一定沖擊和振動的零件或產(chǎn)品。

H68黃銅：具有較高的強度和硬度，同時具有較好的耐腐蝕性和韌性，適用于制作需要承受較大載荷和承受一定沖擊、振動的零件或產(chǎn)品。

特殊黃銅：由二種以上的元素組成的多種合金。

鋁黃銅：鋁元素可以提高黃銅的強度、硬度和耐蝕性，但同時也會降低其塑性，因此適合應(yīng)用于需要耐蝕性的海輪冷凝管和其他零件。

錫黃銅：錫元素可以提高黃銅的強度和對海水的耐腐性，常用于制造船舶熱工設(shè)備和螺旋槳等。但需要注意的是，錫黃銅中的含錫量通常在0.5%~1.5%范圍內(nèi)，過多的錫會不利于合金的塑性變形。常用的錫黃銅有HSn70-1、HSn62-1和HSn60-1等。

鉛黃銅：鉛元素可以改善黃銅的切削性能，因此常用于制造鐘表等需要精密加工的零件。

錳黃銅：錳元素在固態(tài)黃銅中的溶解度較大。當向黃銅中加入1%~4%的錳時，可以顯著提高合金的強度和耐蝕性，同時不會降低其塑性。

鐵黃銅：鐵元素可以提高黃銅的機械性能和工藝性能。常用的鐵黃銅牌號為Hfe59-1-1，其中鐵含量通常在1.5%以下，具有高強度和高韌性。

鎳黃銅：鎳元素可以顯著提高黃銅在大氣和海水中的耐蝕性。

青銅的特性

青銅是一種古老的金屬合金，根據(jù)成分的不同，它可以分為錫青銅（常用）、鋁青銅、鈹青銅、磷青銅、硅青銅等多種類型。

錫青銅在我們的生活中應(yīng)用非常廣泛，它含有3-14%的錫，隨著錫含量的增加，合金的強度和硬度也會相應(yīng)提升。這種合金的體積收縮率小，耐腐蝕性比紫銅和黃銅都要好。

錫含量小于6%時，適合冷變形加工；

錫含量在6-7%之間時，適合熱加工；

錫含量在10-14%之間時，適合鑄造合金。

多元錫青銅是指在錫青銅中加入鋅、磷、鉛、鎳等元素，這些元素的加入可以有效提高合金的機械性能，尤其是彈性極限和疲勞極限，因此常用于制作彈簧。

常用錫青銅如QSn4-3、QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1等，因為具有良好的機械性能和耐腐蝕性，常被用于制造彈性元件、耐磨零件、抗磁及耐蝕零件，如彈簧、軸承、齒輪、渦輪、墊圈等。

機械錫青銅又被稱為炮銅，含有10%的錫，常被用于制作齒輪、閥、螺旋槳等耐蝕耐磨器件。

軸承錫青銅含有12-15%的錫，常用于制作鐵路車軸等低速度重負荷軸承。

硬幣錫青銅含有4-10%的錫，延展性好，鑄造性優(yōu)異，常用于制作硬幣。

鐘用錫青銅含有20-32%的錫，雜質(zhì)越少，聲音越清脆悅耳。

青銅器是一種古老的銅制品，主要由銅和錫組成，有時還會加入鋅、鉛等元素。銅像及家飾用的青銅則加入了少量的鎳和砷，以提高溶液流動性，使鑄件表面紋路清晰。

古代以銅制鏡，稱為鏡銅，由三分之二的銅和三分之一的錫組成。

鋁青銅的鋁含量小于11.5%。由于錫價格高于鋁，人們經(jīng)常用鋁青銅代替部分錫青銅。

鑄造性能方面，鋁青銅的流動性良好，但體積收縮率較大，并且存在氧化鋁夾雜，因此容易開裂。

在機械性能方面，鋁青銅不會產(chǎn)生火花。隨著鋁含量的增加，強度和硬度會提升，但塑性會下降。

當鋁含量在5-8%時，冷加工和熱加工都可以進行；當鋁含量在8-11%時，流動性較差，因此常被用作鑄造合金。

耐蝕性方面，鋁青銅表面會形成致密的氧化膜，因此其抗蝕性優(yōu)于錫青銅。

多元鋁青銅是指在鋁青銅中加入鐵、鎳、錳等元素。這些元素的加入可以細化晶粒，避免自發(fā)回火脆性，提高強度并避免回火脆性。同時，鎳還可以提高耐熱性和耐蝕性。

鈹青銅是一種非常珍貴的金屬材料，它的價格比銀還要高。這種金屬材料具備了高強度、高硬度以及出色的疲勞極限和彈性極限。它還具有出色的耐腐蝕、耐磨和耐寒性能，并且在酸堿環(huán)境下也不會發(fā)生反應(yīng)。此外，鈹青銅還具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能。

鈹青銅常被用作***精密彈性元件以及特殊耐磨元件。它也經(jīng)常被應(yīng)用于礦山、煉油廠等沖擊無火花場合。為了進一步提高鈹青銅的性能，通常會加入少量的Ni，這樣可以提高彈性、強度、耐磨耐蝕性。

在制作鈹青銅時，還需要控制雜質(zhì)元素P、Pb的含量，以避免對材料性能的影響。

白銅的特性

根據(jù)化學(xué)成分，白銅可以分為普通白銅和特殊白銅。

普通白銅僅由銅和鎳組成。

特殊白銅中，除了銅和鎳，還加入了鋅、錳、鋁、鐵、鉛等元素，因此被稱為鋅白銅、錳白銅、鋁白銅、鐵白銅和鉛白銅。

白銅可以根據(jù)用途分為結(jié)構(gòu)白銅和電工白銅。

結(jié)構(gòu)白銅是指具有高強度和高耐腐蝕性的Cu-Ni合金，通常含有3-30%的Ni，常常被用作高壓、低溫下的結(jié)構(gòu)材料。

電工白銅則具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和伸長率，適合制作跨距長、強度高的輸電線和電車架空電線等。

特殊白銅則是在結(jié)構(gòu)白銅的基礎(chǔ)上加入了其他元素，以提高其性能。

例如，鋁白銅具有優(yōu)良的高溫性能，適合用于內(nèi)燃機的高溫零件；

硅白銅具有優(yōu)良的伸長率和導(dǎo)電性，適合用于高強度跨距輸電線、電車架空電線等；

鋅白銅則具有優(yōu)良的耐熱、耐蝕、耐疲勞性能，電阻溫度系數(shù)小，適合用于制作彈簧或熱電材料。

結(jié)構(gòu)白銅包括普通白銅、鐵白銅、鋅白銅、鋁白銅，具有良好的耐腐蝕性、加工性能。用于制作冷凝器、熱交換器、醫(yī)療器械、耐蝕零件、藝術(shù)品等。

電工白銅包括普通白銅、錳白銅，具有高電阻高熱電勢低電阻溫度系數(shù)，用于補償導(dǎo)線，熱電偶，電阻儀器和加熱器等。

文章來源：逍遙鍋

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