第四章 铜及其合金

《第四章 铜及其合金》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章铜及其合金铜及其合金是人类应用最早最广泛的一种金属,它有引人注目的三大特点：高的电导率和导热率易成形（包括变形和铸造）良好的耐蚀性越王勾践青铜剑,剑长55.7cm，湖北江陵出土北宋第一节铜及其合金的分类与牌号一、纯铜的分类与牌号1、分类由于脱氧方法和含氧量的不同，工业纯铜分三大类：工业纯铜（韧铜）含氧（0.02％～0.1％）脱氧铜含氧（≤0.01％，用P、Mn脱氧）无氧铜含氧（0.001％～0.003％，在真空或保护气氛下熔炼）2、牌号工业纯铜T加顺序号（顺序号增加纯度降低），如T1、T2、T3、T4脱氧铜TU加顺序号，

2、如TU1、TU2无氧铜TU加脱氧剂化学元素符号，如TUP、TUMn铜的最高纯度：99.999％铜的主要杂质：O、Bi、Pb、S名称牌号Cu％O％P或Mn％韧铜T199.950.02T299.900.06T399.700.1T499.50.1无氧铜TU199.970.003TU299.950.003脱氧铜TUP99.950.010.04％PTUMn99.60.1～0.4％Mn二、铜合金的分类与牌号1、我国铜合金的分类和牌号：除纯铜外，按化学成分铜合金分为黄铜、青铜和白铜三大类：（1）黄铜Cu-Zn合金黄铜的牌号以字母H开头，字母

3、后附以数字表示Cu百分含量例如：H68（68%Cu、32%Zn）普通黄铜（简单黄铜）单纯的Cu-Zn二元合金特殊黄铜（复杂黄铜）在Cu-Zn二元合金的基础上再加入其它合金元素若再加入一种元素，则在H后加该元素符号，并在Cu含量后划短横线，再写出该元素的含量。例如HPb59-1（59%Cu、40%Zn、1%Pb）若再更多种元素时，只在后面依次划短横线并依次写出各元素的含量例如HFe59-1-1(59%Cu、39%Zn、1%Fe、0.7%Mn)（2）白铜Cu-Ni合金白铜的牌号以字母B开头，字母后附以数字表示Ni百分含量例如：B3

4、0（70%Cu、30%Ni）若再加入其它元素，表示方法与特殊黄铜一样例如：BAl6-1.5(铝白铜6%Ni、1.5%Al、余量为Cu)（3）青铜除以Zn和Ni为主加元素以外的铜合金为青铜最主要的青铜Cu-SnCu-AlCu-Be青铜牌号以字母Q开头，后附主加元素的化学元素符号及其含量例如：QAl7(7%Al)若再加入其它元素，则在其后划短横线，再写出添加元素的百分含量例如：QSn6.5-0.4(锡磷青铜6.5%Sn、0.4%P)（4）铸造铜合金在上述铜合金牌号前加Z即为铸造铜合金ZHPb59-1和HPb59-1杂质含量稍有不同

5、ZH62和H62前者杂质总和1.5%，后者杂质总和0.5%状态：R－热加工，M－退火，C－淬火，CZ－淬火自然时效，CS淬火人工时效，CY－淬火后冷轧，Y－硬化，T－特硬2、美国铜合金牌号美国铜业发展协会（CDA）表示法：用三位数字表示例如：411（锡黄铜），678（铝黄铜）第一位数表示合金系4表示Cu-Zn-Sn系合金，6表示Cu-Al系、Cu-Si系、特殊Cu-Zn系合金第二、三位数表示合金编号美国材料与试验协会（ASTM）表示法以字母C开头后接5位数字表示例如：C21000（普通黄铜），C34200（铅黄铜），C4110

6、0（锡黄铜）第一位数表示合金系2为Cu-Zn系合金3为Cu-Zn-Pb系合金4为Cu-Zn-Sn系合金第二、三位数表示合金编号第四、五位数为00状态O－退火态为了满足力学性能要求退火，经退火而获得的材料状态OS－退火态为了满足标准规定特殊晶粒度要求，经退火而获得的材料状态M－制造状态，H－冷加工状态，HR－拉制冷加工，并消除应力状态，HT－有序强化状态，T－热处理状态，W－焊接管状态。第二节纯铜一、纯铜的性质1、物性熔点1083℃；密度8.9×103kg/m3；面心立方晶格a=0.36076nm；电阻率17.4nΩm(毫微欧姆

7、米)；无磁性；弹性模量（E）105000～137000MPa（20℃）2、力性σbMPaσ0.2MPaδ%ψ%HB240705075453、化学性质在清洁的干燥空气中不受腐蚀。若空气中含有SO2、H2S、CO2和Cl2时，Cu的表面形成一薄层青绿色铜锈，成分为：CuSO4·3Cu(OH)2，CuCO3·Cu(OH)2和CuCl2·3Cu(OH)2在淡水、海水和大多数工业用水中很稳定。在上述介质中受腐蚀程度与其中的氧化剂（O2和CO2）有关。Cu的标准电极电位为0.34V，比H高，不能置换酸溶液中的H。Cu在大多数非氧化性酸（无

8、空气和O2，如HCl）和有机酸（如醋酸）中很稳定。Cu在氧化性酸（如硝酸、硫酸）中迅速溶解。二、各类纯铜的特点及用途按脱氧方法和含氧量工业纯铜分三类：韧铜、无氧铜、脱氧铜1、韧铜成材率高凝固时收缩小，铸锭顶面基本不留凹陷，不必切头，整个锭可热轧，凝固时不收缩的原因是产生了密度