第八章第一节铝及其合金_工程材料

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备课区备注区第8章有色金属及其合金

§8-1铝及其合金

铝及铝合金的特点：

1、相对密度小、比强度高。

纯铝的相对密度2.7g/cm3,仅为铁的1/3。铝合金的相对密度

与纯铝相近铝合金（强化后）的强度与低合金高强钢的强度

相近，铝合金比强度比一般高强钢高得多。

2、有优良的物理、化学性能

铝的导电性好，仅次于银、铜和金，在室温时的导电率约为

铜的64%。铝及铝合金有相当好的抗大气腐蚀能力，铝及铝

合金磁化率极低，接近于非铁磁性材料。

3、加工性能良好

铝及铝合金(退火状态)的塑性很好，可以冷成形。切削性能

也很好超高强铝合金成形后可通过热处理，获得很高的强度。

铸铝合金的铸造性能极好。

由于上述优点，铝及铝合金在电气工程、航空及宇航工业、一般

机械和轻工业中都有广泛的用途。

一、纯铝

1、高纯铝

纯度：99.93～99.99% 牌号 L01、L02、L03、L04，编号越大，

纯度越高。纯铝主要用于科学研究及制作电容器等。

2、工业高纯铝

纯度：98.85～99.9%, 牌号 L0、L00。

▼淬火（固溶处理）

组织：过饱和的固溶体，置换固溶体。

性能：强度低、塑性好

目的：获得过饱和固溶体，为时效作组织准备。

▼时效

把淬火后的铝合金置于室温或一定的温度保持一定的

时间的工艺方法称为自然时效或人工时效

性能：强度、硬度提高，塑性下降。

例如：4%Cu的Al-Cu合金LY11

含4%Cu的Al-Cu合金，加热到550℃并保温一段时间后, 在水中快冷时（淬火）,θ相(CuAl2)来不及

析出, 合金获得过饱和的α固溶体组织, 其强度为

σb＝250MPa；δ=20%。

若在室温下放置(时效),随着时间的延续,强度将逐渐

提高, 经4～5天后,σb可达400MPa；δ下降到15%。

②强化机理（时效过程组织与结构的变化）

◆时效分四阶段(以Al-Cu合金为例)

▼时效初期Cu原子在Al基体上的一定晶面上偏聚，形成圆盘状富Cu区—GPI区。

特点：Cu原子无序分布，完全共格，r Cu

▼随时间延长，在 GPI区基础上Cu原子继续富集形成

GPII区。

特点：GPII区尺寸增大，Cu原子有序分布，与母相共格，晶格畸变增大，强度继续提高。

▼时间继续延长,在GPII区基础上，Cu原子继续富集，形成θ’相。

特点：θ’相尺寸进一步增大，Cu原子有序分布，与母相局部共格，晶格畸变减小,强度开始下降(过时效)。

▼时间继续延长,θ’相将转变为θ（CuAl2）相。

特点：θ相尺寸更大，与母相无共格关系，晶格畸变消失，合金显著软化。

◆铝合金的时效过程用时效曲线表示

LY11铝合金的自然时效曲线

③时间、温度对时效过程的影响

▼时效温度越高, 强度峰值越低, 强化效果越小；

▼时效温度越高, 时效速度越快, 强度峰值出现所需时间越短；

▼低温使固溶处理获得的过饱和固溶体保持相对的稳定性, 抑制时效的进行。

④自然时效与人工时效的选择

▼淬火后的铝合金在常温下放置几天为自然时效。

自然时效温度低，Cu不易偏聚，速度慢，达到最大强度要4

～5天时间，只能形成GP区，不能形成θ’相，不会过时效。

淬火+自然时效时工艺上不安排自然时效工序。淬火与自然

时效之间存在一个孕育期，大约0.5～2h，这时铝合金的塑

性好，因而可进行塑性变形加工。

▼淬火后的铝合金在150～200℃保温为人工时效。

当铝合金的时效析出过程比较慢时，可以选择人工时效。

⑤回归（自学）

（2）软化处理

方法：退火

目的：消除加工硬化或内应力

用于两次冷成型之间，使第二次变形加工可进行。

3、常用铝合金材料

（1）变形铝合金

①防锈铝合金

防锈铝合金中主要合金元素是锰和镁。锰提高抗蚀能力，并起

固溶强化作用。镁固溶强化，同时降低比重。

防锈铝合金锻造退火后是单相固溶体，抗蚀性能高，塑性好。

不能进行时效硬化，属于不可热处理强化的铝合金，但可冷变

形，利用加工硬化提高强度。

典型材料LF21(Al-Mn合金) LF5、LF11(Al-Mg合金) 抗蚀性

和强度比纯铝高,有良好的塑性和焊接性能,但因太软而切削加

工性能不良。用于焊接件、容器、管道，铆钉等。

②硬铝合金

硬铝合金为Al-Cu-Mg系合金, 另含有少量锰。可以进行时效强化，属于可热处理强化的铝合金。

典型牌号为LY11、LY12，

▼性能：强度和硬度较高，特别是比强度较高，塑性及变形加工性能较差。

▼热处理：淬火+自然时效

孕育期：0.5h，自然时效4～5天。

▼应用：航空模锻件、飞机蒙皮、铆钉和重要的销、轴等零件。

▼例：LY12 制造飞机风挡蒙皮

技术要求：σb≥400MP；σs≥275MPa；δ5≥13%。

工艺流程：

③超硬铝合金

超硬铝合金为Al-Mg-Zn-Cu系合金, 含有少量的铬和锰。

牌号有LC4、LC9。锌、铜、镁与铝形成固溶体和多种复杂的第二相(例如MgZn2、Al2CuMg、AlMgZnCu等)。

▼性能：强度更高，是强度最高的一类铝合金。但这类合金的抗蚀性较差，高温下软化快。用包铝法可提高抗蚀性。▼热处理：淬火+人工时效（125℃，24h）

▼应用：飞机上重要受力件，如翼肋、加强框等。

▼例：LC4制造梁

技术要求：σb≥520MP；σs≥440MPa；δ≥6%；HB≥125。

工艺流程：

④锻铝合金

锻铝合金为Al-Mg-Si-Cu或Al-Cu-Mg-Ni-Fe系合金。

牌号有LD5、LD7、LD10等。合金的元素种类多但用量少。

▼性能：有良好的热塑性和锻造性能，并有较高的机械性能。

▼热处理：通常要进行固溶处理和人工时效。

▼应用：这类合金主要用于承受重载荷的锻件和模锻件。

（2）铸造铝合金（自学）

铜及铜合金的分类讲解

铜及铜合金的分类 第二章铜及铜合金的分类铜是人类最早使用的金属，自然界有自然铜存在，与 其他金属不同，铜在自然界中既以矿石的形式存在，也同时以纯金属的形式存 在，其应用以纯铜为主，同时其合合金也在工业等多个领域中广泛应用，工业上 常将铜和铜合金分为四类，分别是：纯铜、黄铜、青铜和白铜。 1. 铜与铜合金的分类 1.1 按生产应用的方式（可分为二大类）形变铜与铜合金、铸造铜与铜 合金对于压力加工专业来说，主要是和形变铜与铜合金打交道，因此，重点学 习形变铜与铜合金。 1.2 铜与铜合金的名称：根据历史上形成的习惯，起的是 某一种颜色的名称，它们是：紫铜——纯铜Cu 黄铜——Cu-Zn 合金青铜——锡青铜：Cu-Sn 合金铝青铜：Cu-Al 合金铍青铜：Cu-Be 合金钛青铜：Cu-Ti 合金白铜—— Cu-Ni 合金( 有的铜合金叫做青铜，但合金的颜色并不真就是青 色的。) 2. 纯铜纯铜的新鲜表面是玫瑰红色的，当表面氧化形成氧化亚铜Cu2O 膜后就呈紫色，所以纯铜就常被称为紫铜。紫铜具有好的导电、导热、耐蚀和 可焊等性能，并可冷、热压力加工成各种半成品，工业上广泛用于制作导电、导 热和耐蚀等器材。 2.1纯铜的成份、组织与性能 2.2.1．其结构、组织：在金属 学中学过，纯Cu的晶体[结构]是面心立方晶格（f、c、c），滑移系多，易塑性变形，塑性好。其组织由单一的铜晶粒组成。 2.2.2．在成分方面：100%纯的金属是没有的，非100%纯。Cu 的最高纯度可达99.999%（三个9）工业纯Cu 的纯度约为99.90～99.96%杂质的存在相当于使纯铜的成份改变，这自然会引起一些 性能的变化。虽纯Cu 有一些性能几乎不受杂质的影响但导电率、机械性能却 受杂质或晶 4 体缺陷的影响较大现在先综合看看工业纯Cu 的性能—— 2.2 工业纯铜的性能 2.2.1 纯铜的性能优点：从纯铜的各种性能中我们可以总结出几 条性能优点，从而可以明白为什么铜会以纯金属的形式得到这么广泛的应用。①优良的导电、导热性；∴Cu 广泛用于：导电器（如：电线、电缆、电器开关） 导热器（如：冷凝管、散热管、热交换器）②良好的耐蚀性；Cu具有极好的耐蚀性，且反应后表面有保护膜（铜绿）在普通的温度下，铜不太会与干燥空 气中的氧气O2反应，但Cu能与CO2、SO2、醋发生作用，生成铜绿――碱式碳酸铜、碱式硫酸铜CuSO4·3(OH)2 （深绿色）、碱式醋酸铜，这样铜的表面上 就慢慢生成了一层保护膜。③有良好的塑性退火工业纯铜的拉伸延伸率δ　≈50%，纯Cu 易加工成材例：加工出来的细铜丝可细于头发丝（8 丝）达4～5 丝 2.2.2 纯铜的机械性能与工艺性能我们通过结合纯铜的生产、加工过程来了解、认识(1) 纯Cu 的加工过程（几乎全部纯铜都是经过加工成材供应用户的， 我们在工厂中可以观察到，其生产过程一般为：(2) 纯铜的机械性能——①铸态铜的性能很低；②经加工后，软态铜、硬态铜的性能，见上面数据；③铜经过强烈冷加工（形变率ε≥80% ）后，强度δ b将急剧升高，但塑 5 性强烈变坏，加工硬化很厉害，对纯铜来说，其机械性能是由其晶粒度和位借密度所决定 的。(3) 纯铜的热加工工艺性能我们知道，热加工应选择在塑性高的温度范围

机械工程材料 第三章 铁碳合金

机械工程材料课程第三章铁碳合金 发布日期：[13-02-10 16:06:04] 浏览人次：[2517] 机械工程材料课程第三章铁碳合金 发布日期：[13-02-10 16:06:04] 浏览人次：[2520] 第四章铁碳合金 钢铁材料具有一系列优良的机械性能和工艺性能，因此在工业上得到了广泛的应用。钢铁材料的性能是由它的化学成分和内部组织结构所决定的。而组成钢铁材料的两个最基本的组元是铁和碳，所以研究铁碳合金有非常重要的意义。 通过铁碳合金相图的学习，来认识铁和碳的相互作用，从而了解铁碳合金成分、组织与性能三者之间的关系，以便正确地应用铁碳合金相图的知识，合理的选用钢铁材料和制定各种热加工工艺。 第一节铁碳合金的相组成 一、工业纯铁 一般来讲铁从来不会是纯的，其中总会有杂质。工业纯铁中常含有0.10～0.20%的杂质。这些杂质由碳、硅、锰、硫、磷、氮、氧等十几种元素所构成，其中碳约占0.006～0.02%左右。 工业纯铁的显微组织是由许多不规则的多边形小晶粒所组成。纯铁具有“同素异构”转变，即在固态下加热或冷却时，其内部结构发生变化，从一种晶格转变为另一种晶格的变化。如图4-1所示。 纯铁在室温下的晶体结构是体心立方晶格，称之为α-Fe，它的晶格常数a=2.86。α-Fe具有良好的塑性，同时具有良好的导磁性能。当温度升到770℃(居里点)稍上时，其晶体结构没有变化，仍是体心立方晶格，

但铁已失去了磁性，这种铁称之为β-Fe；由于α-Fe→β-Fe时，晶格未发生变化，故β铁不属于同素异构转变,而称为磁性转变。 当温度升高到912℃时，纯铁内部的晶体结构发生了变化，由体心立方晶格转变为面心立方晶格，称之为γ-Fe，，其晶格常数a=3.64，它存在于912～1394℃之间。由于γ-Fe和α-Fe的晶体结构不同，性能也不同。γ-Fe的塑性比α-Fe还要好，γ-Fe无磁性；γ-Fe的溶碳能力也大。 当温度继续升到1394℃稍上时，铁的晶格又由面心立方转变为体心立方，其晶格常数a=2.93，无磁性，它存在于1394～1538℃之间，这种铁称之为δ-Fe。当温度超过1538℃时，纯铁熔化成铁水。 由上可知，纯铁随温度的变化；发生了两次同素异构转变。纯铁的同素异构转变也遵循结晶的一般规律，即在旧相的晶界上形核，然后逐渐长大，直至转变完成。

铝及铝合金

第八章铝及铝合金 第一节铝的合金化及铝合金的分类 铝是地壳中蕴藏量最多的金属元素，铝的总储量约占地壳总量的7.45%。铝及铝合金 的产量在金属材料中仅次于钢铁材料而居于第二位，是有色金属材料中用量最多、应用范 围最广的材料。 一、纯铝的特性 铝是第三周期第ⅢA族元素，原子序数为13，常见化合价为+3，原子量为26.9815， 原子直径为0.286nm。固态铝是一种具有面心立方晶格的金属，无同素异构转变。主要物 理性能参数见表8-1。纯铝是一种具有银白色金属光泽的金属。不仅密度低、导电性和导 热性好，而且还具有塑性好、抗腐蚀性能高的特点。铝的化学性质虽然很活泼，但在空气 中易与氧结合，在金属的表面形成一层致密的稳定的氧化铝薄膜，可保护内层金属不再继 续氧化，所以金属铝在大气中具有极好的稳定性。固态纯铝的塑性极好，在室温下纯度为99.99%的纯铝的延伸率可达50%，但纯铝的强度相当低，只有45MPa。纯铝的低温性能良 好，在0℃~-253℃之间其塑性和冲击韧性均不降低。纯铝除易于铸造和切削加工成形外， 还可通过冷、热压力加工支撑不同规格的半成品。此外，纯铝还具有很好的焊接性能，可 采用气焊、氩弧焊等焊接方法进行焊接。 表8-1 纯铝的主要物理性能 性能参数性能参数性能参数 点阵结构fcc 热膨胀系数 2.3×10-5/K(20℃)熔点 660.4℃ 点阵常数 4.0496×10-10m(25℃) 导热系数 2.37W/(cm?K)(25℃)沸点 2477℃ 固态密度 2.72g/cm3电阻率 2.655×10-8Ω?m 熔化热10~147kJ/mol 表8-2 重熔用铝锭、重熔用精铝锭的牌号及化学成分（GB/T8644-2000，GB/T1196-1993） 化学成分 牌号Al 杂质不大于 不小于Fe Si Cu Zn Ti Ca Mg 其他杂质每种总和 Al99.996 99.996 0.0010 0.0010 0.0015 0.001 0.001 0.001 0.004 Al99.993 99.993 0.0015 0.0013 0.0030 0.001 0.001 0.001 0.007 Al99.99 99.99 0.0030 0.0030 0.0050 0.002 0.002 0.001 0.04 0.002 0.005 0.05 Al99.95 99.95 0.02 0.02 0.01 0.005 0.08 0.030 0.030 0.015 0.15 0.005 0.12 Al99.85 99.85 Al99.80 99.80 0.15 0.10 0.01 0.03 0.03 0.02 0.20 Al99.70 99.70 0.20 0.13 0.01 0.03 0.03 0.03 0.30 Al99.60 99.60 0.25 0.18 0.01 0.03 0.03 0.03 0.40 Al99.50 99.50 0.30 0.25 0.02 0.03 0.05 0.03 0.50 Al99.00 99.00 0.50 0.45 0.02 0.05 0.05 0.05 1.00 工业纯铝采用熔盐电解，即利用直流电以冰晶石为溶剂在950℃~970℃电解氧化铝的 方法制取，所得到的工业电解纯铝经三层熔液电解法制得工业高纯铝。如果再使用区域熔 炼或有机溶液电解法冶炼工业高纯铝可制取纯度在99.999%以上的高纯铝，最高纯度可达99.99995%。工业纯铝的主要用途是配制铝基合金，高纯铝则主要应用于科学试验、化学

铜合金

牌号：白铜C7521prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" 标准：日本 C7521白铜： 以镍为主要添加元素的铜合金。纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、硬度、电阻和热电性，因此白铜较其他铜合金的机械性能、物理性能都异常良好，延展性好、硬度高、色泽美观、耐腐蚀、富有深冲性能，被广泛使用于造船、石油化工、电器、仪表、医疗器械、日用品、工艺品等领域，并还是重要的电阻及热电偶合金。 C7521白铜分类： 普通白铜是铜和镍的合金﹔ 复杂白铜：加有锰、铁、锌、铝等元素的白铜合金称复杂白铜（即三元以上的白铜），包括铁白铜、锰白铜、锌白铜和铝白铜等。 ①铁白铜：铁白铜中铁的加入量不超过2％以防腐蚀开裂，其特点是强度高，抗腐蚀特别是抗流动海水腐蚀的能力可明显提高。 ②锰白铜：锰白铜具有低的电阻温度系数，可在较宽的温度范围内使用，耐腐蚀性好，还具有良好的加工性。 ③锌白铜：锌白铜具有优良的综合机械性能，耐腐蚀性优异、冷热加工成型性好，易切削，可制成线材、棒材和板材，用于制造仪器、仪表、医疗器械、日用品和通讯等领域的精密零件。 ④铝白铜：是以铜镍合金为基加入铝形成的合金。主要用于造船、电力、化工等工业部门中各种高强耐蚀件。 C7521白铜性能： 白铜是以镍为主要添加元素的铜基合金，呈银白色，有金属光泽，故名白铜。铜镍之间彼此可无限固溶形成连续固溶体，即不论彼此的比例多少，而恒为α--单相合金。当把镍熔入红铜里，含量超过16％以上时，产生的合金色泽就变得洁白如银，镍含量越高，颜色越白。白铜中镍的含量一般为25%。 C7521白铜应用： 产品广泛用于电器、电子、电力、汽车、通讯、五金等行业，如变压器铜带、引线框架材料带、射频电缆带、太阳能光伏铜带、高炉用铜冷却壁板、含银无氧铜板、电子接插件铜带、模具电极铜板、乐器铜板等。 C7521白铜化学成分： 牌号主要成份其他成份 日本Cu Ni Zn Fe Al Pb Mn C752164.5-66.516.5-19.5余量———— C7521白铜力学性能：

机械工程材料第四章铁碳合金相图

第四章铁碳合金相图 教学目的及其要求 通过本章学习，使学生们掌握铁碳合金的基本知识，学懂铁碳相图的特征点、线及其意义，了解铁碳相图的应用。 主要内容 1．铁碳合金的相组成 2．铁碳合金相图及其应用 3．碳钢的分类、编号及应用 学时安排 讲课4学时 教学重点 1．铁碳合金相图及应用 2．典型合金的结晶过程分析 教学难点 铁碳合金相图的分析和应用。 教学过程 纯铁、铁碳合金中的相 一、铁碳合金的组元 铁：熔点1538℃，塑性好，强度硬度极低，在结晶过程中存在着同素异晶转变。不同结构的铁与碳可以形成不同的固溶体。 由于纯铁具有同素异构转变，在生产上可以通过热处理对钢和铸铁改变其组织和性能。碳：在Fe－Fe3C相图中，碳有两种存在形式：一是以化合物Fe3C形式存在；二是以间隙固溶体形式存在。 二、铁碳合金中的基本相 相：指系统中具有同一聚集状态、同一化学成分、同一结构并以界面隔开的均匀组成部分。铁碳合金系统中，铁和碳相互作用形成的相有两种：固溶体和金属化合物。固溶体是铁素体和奥氏体；金属化合物是渗碳体。这也是碳在合金中的两种存在形式。 1．铁素体 碳溶于 Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，用 或者F表示，为体心立方晶格结构。塑性好，强度硬度低。 2．奥氏体 碳溶于 Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，用 或者A表示，为面心立方晶格结构。塑性好，强度硬度略高于铁素体，无磁性。 3．渗碳体Fe3C：晶体结构复杂，含碳量6.69％，熔点高，硬而脆，几乎没有塑性。 渗碳体对合金性能的影响： （1）渗碳体的存在能提高合金的硬度、耐磨性，使合金的塑性和韧性降低。 （2）对强度的影响与渗碳体的形态和分布有关： 以层片状或粒状均匀分布在组织中，能提高合金的强度； 以连续网状、粗大的片状或作为基体出现时，急剧降低合金的强度、塑性韧性。 二、两相机械混合物 珠光体：铁素体与渗碳体的两相混合物，强度、硬度及塑性适中。 莱氏体：奥氏体与渗碳体的混合物；室温下为珠光体与渗碳体的混合物，又硬又脆。

铝及铝合金表面处理复习

1、电化学抛光：又称电解抛光：铝材为阳极，不溶性金属为阴极，在电解抛光液中采用直流电进行电解的过程。 2、“三合一”预处理是指：除油、去除自然氧化膜和除灰三道工序在同一个处理槽内完成。 3、化学抛光：铝在化学抛光过程中发生阳极反应和阴极反应（酸性）： （1）阳极过程：铝表面形成的多孔固体膜后，铝成为局部电池的阳极而被溶解（腐蚀）； （2）阴极过程：去极化剂在阴极区发生还原反应，析出H2。 4、铝阳极氧化：是一种电解过程，铝及其合金的表面转化为具有防护性、装饰性及其他的功能特性的一层氧化膜。 5、铝的硬质阳极氧化技术：提高氧化膜的硬度和耐磨性、耐热性和电绝缘性等。 6、封孔：为了降低阳极氧化膜的的孔隙率和吸附能力，对于阳极氧化以后的阳极氧化膜所进行的水合处理过程。 一、简述铝合金的腐蚀及其腐蚀形态 1、（1）铝在碱性溶液中的腐蚀，碱能与氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，然后再进一步与铝反应生成偏铝酸钠和氢气。随碱浓度增加和温度升高，铝的腐蚀量、腐蚀速率迅速增加，工业上利用率在碱中发生全面腐蚀这一点，采用碱洗取出铝表面的氧化物。 （2）铝在中性盐溶液中的腐蚀。在中性盐溶液中，铝可以是钝态，也可能由于某些阳离子活着阳离子的作用发生腐蚀。铝材在海水中点腐蚀比较严重，是由于海水中氯离子的作用。卤素氟和氯等的离子半径很小，容易穿透氧化膜造成点腐蚀 （3）铝在酸性溶液中的腐蚀。铝在不同的酸中有不同腐蚀行为，一般在氧化性浓酸中生成钝化膜，具有很好的耐蚀性，而在稀酸中有“点腐蚀”现象。 铝的腐蚀形态 2、（1）点腐蚀。（2）电偶腐蚀（3）缝隙腐蚀（4）晶间腐蚀（5）丝状腐蚀（6）层状腐蚀 二、铝合金表面处理技术包括哪几方面 （1）表面机械预处理（2）化学预处理（3）电化学处理（4）物理处理 三、铝合金的阳极氧化膜的特性有哪些 （1）耐蚀性（2）硬度和耐磨性（3）装饰性（4）有机涂层喝电镀层附着性（5）电绝缘性（6）透明性（7）功能性 第二章 一、预处理的目的 （1）好的表观条件（2）提高产品品级（3）减少焊接的影响（4）产生装饰效果（5）获得干净表面 二、磨光和抛光常见的问题和解决方法有哪些？ 常见问题：采用太大的抛光压力或磨触时间太长时，工件表面易留下暗色的斑纹通常称为烧焦。 解决办法： 1稀碱液进行轻微的碱蚀 2用温和的酸浸液，如铬酸、硫酸或者质量分数为百分之十的硫酸溶液加温后使用 3质量分数为百分之三的碳酸钠和百分之二的磷酸钠溶液，在四十到五十度的温度下处理，时间为5分钟，严重的课延长至10-15min 第三章铝的化学预处理 一、铝材的脱脂方法有哪些？工艺原理分别是什么？ 铝材的脱脂可分为三种：酸性脱脂、碱性脱脂和有机溶剂脱脂。 （1）酸性脱脂是铝材脱脂的主体工艺：在以H2SO4、H3PO4和HNO3为基的酸性脱脂溶液中，油脂会发生水解反应，生产甘油和相应的高级脂肪酸，在溶液中添加少量的润湿剂和乳化剂，则有利于油脂的软化、游离、溶解和乳化，明显提 高脱脂效果。 （2）碱性脱脂是铝表面脱脂的传统工艺。作用机理：碱与油脂发生皂化反应，生成可溶性的肥皂和甘油，用皂化反应来消除油脂与铝材表面的结合，达到脱脂的目的。 （3）有机溶剂脱脂：利用油脂易溶于有机溶剂的特性进行，既能溶解皂化油，也能溶解非皂化油，具有很强的脱脂能力，且速度快，对铝无腐蚀性；但有机溶剂易燃且有毒，尽量避免使用。 常用的有机溶剂：四氯化碳、三氯乙烯、苯、汽油、煤油、酒精和丙酮等。 二、碱洗缺陷及对策 碱洗的三大缺陷：外观粗糙、斑点、流痕。 （1）外观粗糙：对策措施：选用晶粒度复合国家标准的挤压铝棒；控制好挤压制品的出口温度；加强挤压后的淬火；合理控制碱洗速度

铜及铜合金教案

铜及铜合金教案 教学目的： 掌握铜及铜合金的分类、牌号、性能及用途。 教学重点与难点： §7—1铜及铜合金 教学过程： 新课： ▲金属材料分为黑色金属和有色金属。 ▲铁及其合金是黑色金属，其他的金属属于有色金属。 ▲有色金属中密度小于3.5g/cm3 称为轻金属，密度大于3.5g/cm3 称为重金属。 一、纯铜（Cu） 1、物理性能：密度为8.9×103 kg/m3 ,熔点为1083℃，良好的导电导热。 2、化学性能：在大气及淡水中有良好的耐蚀性能。 3、力学性能：良好的塑性易于冷、热压力加工。 4、成分：杂质0.05%~0.3%；铜99.7%以上。 工业纯铜：T1、T2、

T3 5、按化学成分分类： 无氧铜：TU1、TU2 二、铜合金 ▲分类：黄铜、青铜、白铜。 1、黄铜 1）、黄铜是以锌为主加合金元素的铜合金。 2）、按所含合金元素的种类可分为：普通黄铜和特殊黄铜 （1）、普通黄铜 ①、是Cu—Zn的二元合金。 ②、成分和性能：含锌量在32%以下时，随含锌量的增加，黄铜的强度和塑性不断提高，当含量在32%时，塑性达到最高峰值。 含锌量在45%时，强度达到最高峰值。 （2）特殊黄铜 ①、是在普通黄铜的基础上加入Sn、Si、Mn、Pb、Al等元素所形成的铜合金。 ②、比普通黄铜具有更高的强度、硬度和耐蚀性。 (3)、牌号： 普通压力加工黄铜：H+平均含铜量表示 特殊压力加工黄铜：H+主加元素符号（除锌外）+平均含铜量+主加

元素含量表示。 铸造黄铜：ZCu+主加元素符号+主加元素含量+其他加入元素符号及含量组成。 2、白铜 1）、以镍为主加合金元素的铜合金。 2）、性能：具有高的耐蚀性和优良的冷热加工成形性。 3）、牌号：用“B”加镍含量表示，三元以上用“B”加第二个主添元素符号及除基元素铜外的成分数字组表示。

第二章铜及铜合金的分类

第二章铜及铜合金的分类 铜是人类最早使用的金属，自然界有自然铜存在，与其他金属不同，铜在自然界中既以矿石的形式存在，也同时以纯金属的形式存在，其应用以纯铜为主，同时其合合金也在工业等多个领域中广泛应用，工业上常将铜和铜合金分为四类，分别是：纯铜、黄铜、青铜和白铜。 1. 铜与铜合金的分类 1.1 按生产应用的方式（可分为二大类）形变铜与铜合金、铸造铜与铜合金 对于压力加工专业来说，主要是和形变铜与铜合金打交道，因此，重点学习形变铜与铜合金。 1.2 铜与铜合金的名称： 根据历史上形成的习惯，起的是某一种颜色的名称，它们是： 紫铜——纯铜Cu 黄铜——Cu-Zn 合金 青铜——锡青铜：Cu-Sn 合金 铝青铜：Cu-Al 合金 铍青铜：Cu-Be 合金 钛青铜：Cu-Ti 合金 白铜——Cu-Ni 合金 ( 有的铜合金叫做青铜，但合金的颜色并不真就是青色的。) 2. 纯铜 纯铜的新鲜表面是玫瑰红色的，当表面氧化形成氧化亚铜Cu2O膜后就呈紫色，所以纯铜就常被称为紫铜。 紫铜具有好的导电、导热、耐蚀和可焊等性能，并可冷、热压力加工成各种半成品，工业上广泛用于制作导电、导热和耐蚀等器材。 2.1纯铜的成份、组织与性能 2.2.1．其结构、组织：在金属学中学过，纯Cu的晶体[结构]是面心立方晶格（f、c、c），滑移系多，易塑性变形，塑性好。其组织由单一的铜晶粒组成。 2.2.2．在成分方面：100%纯的金属是没有的，非100%纯。Cu 的最高纯度可达99.999%（三个9）工业纯Cu 的纯度约为99.90～99.96%杂质的存在相当于使纯铜的成份改变，这自然会引起一些性能的变化。 虽纯Cu 有一些性能几乎不受杂质的影响但导电率、机械性能却受杂质或晶

铜及铜合金牌号对照表

铜及铜合金牌号对照表 CONVERSION TABLE OF GRADES FOR COPPER & ITS ALLOYS

Werkstoffe: Automatenstahl: 11SMn30 11SMnPb30 * 11SMnPb37 * *) auc h 麻省理工学院Zus5atzen 冯Bi und Te (1.0715) (1.0718) (1.0737) Nirosta (INOX): X14CrMoS17 X8CrNiS18-9 (1.4104) (1.4305) 弄乱: CuZn38Pb1,5 CuZn39Pb3 CuZn35Ni2 CuZn40Al2 (2.0371) (2.0401) (2.0540) (2.0550) Neusilber: CuNi7Zn39Pb3Mn2 CuNi12Zn30Pb1 (2.0771) (2.0780) Kupfer: OsnaCu58S OsnaCu58Te (2.1498) (2.1546) 铝: AlMgSiPb AlCu4PbMgMn AlCu6BiPb (3.0615) (3.1645) (3.1655) Titan: 6.Al4V (3.7165) Maschinen: ? 索引Automaten □2 - □60mm ? Tornos-Langdrehautom aten □2 - □26mm ? Esco-Ringdrehautomaten □1 - □9mm ? 索引, Tornos und Esco CNC-Drehautomaten bis □100mm ? Kummer Feinstdrehautomaten ? 6-Spindel-Drehautomaten: 索引bis □32mm (CNC), 可利用的合金从瑞士METALWORKS

铜合金的分类及用途

铜合金的分类及用途 铜合金主要包括铍铜合金、银铜合金、镍铜合金、钨铜合金、磷铜合金。 、铍铜合金 铍铜合金是一种可锻和可铸合金，属时效析出强化的铜基合金，经淬火时效处理后具有高的强度、硬度、弹性极限，并且稳定性好，具有耐蚀、耐磨、耐疲劳、耐低温、无磁性、导电导热性好、冲击时不会产生火花等一系列优点。铍铜材基本上分为高强高弹性铍铜合金（含铍量为．％－．％）和高导电铜铍合金（含铍量为．％－．％）。 铍铜合金用途 铍铜合金常被用作高级精密的弹性元件，如插接件、换向开关、弹簧构件、电接触片、弹性波纹，还有耐磨零器材、模具及矿山和石油业用于冲击不产生火花的工具。现在铍铜材料已被广泛应用于航空航天、电器、大型电站、家电、通信、计算机、汽车、仪表、石油、矿山等行业，享有有色金属弹性王的美誉。 、银铜合金 银铜合金是通过将纯铜和纯银加入电熔炉进行熔炼，经铸造得到坯料，再加工成各种规格的成品。银铜合金的主要应用为电接触材料、焊接材料、银铜合金排及铜银合金接触线。 银铜合金种类 银铜合金：银和铜的二元合金，铜具有强化作用。 类型：有，，，和等合金。 用途：有良好的导电性、流动性和浸润性、较好的机械性能、硬度高，耐磨性和抗熔焊性。有偏析倾向。用真空中频炉熔炼，铸锭经均匀化退火后可冷加工成板材、片材和丝材。作空气断路器、电压控制器、电话继电器、接触器、起动器等器件的接点，导电环和定触片。真空钎料，整流子器，还可制造硬币、装饰品和餐具等。 、镍铜合金 镍铜合金通常被称为白铜。纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性，主要应用在海水淡化及海水热交换系统、汽车制造、船舶工业、硬币、电阻线、热电偶。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种，分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。

工程材料04(铁碳合金相图)

钢铁是现代工业中应用最为广泛的的金属材料，其基本组元是铁和碳元素，因此称为铁碳合金。为了掌握钢铁材料的成分、组织和性能之间的关系，为以后的生产应用做好准备，就必须学习和研究铁碳合金相图。 铁和碳元素可以形成固溶体以及一系列化合物（Fe3C、Fe3C、FeC 等），但由于含碳量较大的铁碳合金脆性很大，无实际应用价值，所以在铁碳合金相图中，只需研究Fe-Fe3C部分（含碳量≦6.69%）。

第一节铁碳合金的基本相 在铁碳合金中，铁和碳元素的相互作用方式有两种：（1）碳原子溶解到纯铁的晶格中，形成固溶体，如铁素体和奥氏体；（2）铁和碳原子相互作用形成金属化合物，如渗碳体。 一、铁素体：α 、F 碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，它仍保持α-Fe的体心立方结构。由于铁素体的含碳量较低（室温下w =0.0008%），其性能与纯铁相近。 c 铁素体的强度、硬度较低，但具有良好的塑性和韧性。 抗拉强度σb：180~280MPa 屈服强度σs：100~170MPa 硬度HB：50~80HBW 伸长率δ：30~50% 冲击韧性A k：160~200J

二、奥氏体：γ、A 碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，它仍保持γ-Fe的面心立方结构。奥氏体溶解碳原子的能力与温度有关，1148℃时w c=2.11%，727℃时w c=0.77%。一般奥氏体的硬度约为170~220HBW，伸长率δ约为30~50%。因此，奥氏体的硬度较低而塑性较好，易于锻压成型。 三、渗碳体：Fe C 3 渗碳体是一种具有复杂晶格结构的金属间化合物，其性能特点是硬度很高（约1000HV），且脆性很大（δ，αk≈0）。 渗碳体在碳钢中不能作为基体相，而是作为强化相存在，它的存在形态（网、片、条、粒状等），对碳钢的性能有很大的影响。例如，渗碳体以细小的颗粒状形态，均匀分布在固溶体基体相上，则碳钢的力学性能较好；但是，渗碳体呈较粗大形态或网状分布时，则碳钢的脆性会增大。

建筑幕墙第四章

第四章构件式玻璃幕墙 构件式幕墙（the mullion system）在工厂制作的是一根根元件（立柱、横梁）和一块块玻璃（组件），再运往工地将立柱用连接件安装在主体结构上，再在立柱上安装横梁，形成幕墙框格后安装固定玻璃（组件）。 构件式幕墙是在主体结构上安装杆件（立柱、横梁）形成框格的，框格的外形、尺寸及外表面平整度是在杆件安装过程中调整、定位、固定形成的，杆件安装完毕形成固定在主体结构上的框格后，再安装玻璃（金属板、石板、装配玻璃组件等）形成幕墙，面板的接缝在一根整体杆（立柱、横梁）上，这个杆件在型材挤压时就是一个整杆件，面板固定在这个杆件上。上墙安装时先安装杆件，此时由于尚未安装面板，人可在外侧操作，对杆件进行调整、定位后固定，在杆件安装定位固定后再安装面板。 隐框幕墙在工厂制作时一部分为元件（立柱、横梁），另一部分为小单元组件（包括用结构胶将玻 璃和铝合金型材付框粘接在一起所组成的玻璃装配组件，金属板组件、花岗石板组件等），这些小单元组件高度比一个楼层高度小，不能直接安装在主体结构上，而要首先将立柱（横梁）安装在主体结构上，再将小单元组件固定在立柱（横梁）上。 建筑幕墙构造设计应便于更换面板，要能做到可以随时单独更换任何一块需要更换的面板，这是因为： 1.筑幕墙是外装修，随着时代的进步，时间的推移，任何装修都会过时，要用更新颖、符合时代潮流的新装修来替换，同时面板材料也会老化（尤其是用涂料装饰的面板，涂料会老化变色）、陈旧需要更新。 2.别面板因自然和人为的原因破损，为保证安全需及时更换。 由于幕墙是外围护结构，建筑物投入使用后，如果要将整片幕墙拆除更换，就会使整个建筑不能使用，内装修破坏、重建，要达到在不影响或少影响建筑物使用的情况下进行面板更新（更换），就不能成片拆除更新（更换），而采用面板单块更换才能会不影响建筑物的正常使用。 国家标准《建筑幕墙》对构件式玻璃幕墙提出了专项要求。 4构件式玻璃幕墙专项要求 4.1性能 应符合3.1和3.2的要求，并满足设计要求。 4.2材料 4.2.1玻璃面板 a）幕墙所用玻璃宜为安全玻璃，并符合《建筑幕墙》附录A中A.4中相关标准的规定。 b）幕墙玻璃的公称厚度应经过强度和刚度验算后确定，单片玻璃、中空玻璃的任一片玻璃厚度不宜小于6mm。夹层玻璃的单片玻璃厚度不宜小于5mm，夹层玻璃、中空玻璃的两片玻璃厚度差不应大于3mm。 c）幕墙玻璃边缘应进行磨边和倒角处理。 d）幕墙玻璃的反射比不应大于0.3。 e）幕墙用中空玻璃的间隔铝框可采用连续折弯型或插角型。中空玻璃气体层厚度不应小于9mm，宜采用双道密封，其中明框玻璃幕墙的中空玻璃可采用丁基密封胶和聚硫密封胶，隐框和半隐框玻璃幕墙的中空玻璃应采用丁基密封胶和硅酮结构密封胶。 f）幕墙用钢化玻璃宜经过热浸处理。 4.2.2金属材料、密封材料、五金配件、转接件和连接件 应符合2.2、2.3、2.4和2.5的要求。 4.3组件制作工艺质量要求 4.3.1幕墙框架竖向构件和横向构件的尺寸允许偏差应符合表4-1的要求。

铜及铜合金系列

C36000铅黄铜 C36000延展性好，深冲性能好。应用于钟表零件、汽车、拖拉机及一般机器零件。 铅黄铜切削加工性能优良，有高的减摩性能，用于钟表结构件及汽车拖拉机零件。 C36000化学成分： 锌(Zn)余量,铅(Pb)2.4～3.0,铝(Al)≤0.5,铁(Fe)≤0.10,锑(Sb)≤0.005,磷(P)≤0.01,铋(Bi)≤0.002,铜(Cu)62.0～65.0,杂质总和％≤0.75 ANK20无氧红铜 产品说明： 无氧红铜(Oxygen-free copper) 型号：ANK-20 Madel:ANK-20 标准：JIS-C1020P 制造工艺：冷拔/冷轧/热轧 产品特点：结构致密均匀，无气孔，砂眼，纯度高损耗小，导电导热延伸性能均佳，含氧量低于0.002%，性能优越，是精密模具放电加工的最佳之选. 产品应用：适用于各种高精密模具的放电加工材料或高压电气开关等电器配件 相关参数：硬度为HV86-102导电率大于等于59ms/m比重约8.9g/cm3 提供板材、棒材、异型件加工 ANK570钨铜合金 钨铜合金(Tungsten copper) 型号:ANK-5-70(ANK-是型号70表示钨含量约为70%) Model:ANK-5-70 产品特性:铜钨合金综合铜和钨的优点,高强度/高比重/耐高温/耐电弧烧蚀/导电电热性能好/加工性能好,ANK钨铜采用高质量钨粉及无氧铜粉,应用等静压成型(高温烧结账-渗铜, 保证产品纯度及准确配比,组织细密,性能优异.) 提供板材、棒材、触点材、焊轮、电子封装片、异型件 产品应用:应用于高硬度材料及溥片电极放电加工,电加工产品表面光洁度高,精度高,损耗低,有效节约材料。有钨60/钨70/钨85/钨90可供选择。 主要参数:密度G/cm3(13.9)抗拉强度Mpa(≥680 )硬度HV(≥186 )硬度软化温度℃(≥1000)导电率IACS(%)(≥42 )热导率W/mk(247 )库存板、棒材供客户选择 CuCrZr铬锆铜 铬锆铜（CuCrZr）化学成分（质量分数）%（ Cr:0.25-0.65， Zr:0.08-0.20）硬度（HRB78-83）导电率 43ms/m 软化温度550℃ 特点：具有较高的强度和硬度，导电性和导热性，耐磨性和减磨性好，经时效处理后硬度、强度、导电性和导热性均显著提高，易于焊接。广泛用于电机整流子，点焊机，缝焊机，对焊机用电极，以及其他高温要求强度、硬度、导电性、导垫性的零件。用制作电火花电极能电蚀出比较理想的镜面,同时直立性能好,能完成打薄片等纯红铜难以达到的效果对钨钢等难加工材质表现良好，铬锆铜有良好的导电性，导热性，硬度高，耐磨抗爆，抗裂性以及软化温度高，焊接时电极损耗少，焊接速度快，焊接总成本

铜及铜合金的高温特性

Thesis Submitted By Ramkumar Kesharwani Roll No: 208ME208 In the partial fulfillment for the award of Degree of Master of Technology In Mechanical Engineering
Department of Mechanical Engineering National Institute of Technology Rourkela-769008, Orissa, India. May 2010

Thesis Submitted By Ramkumar Kesharwani Roll No: 208ME208 In the partial fulfillment for the award of Degree of Master of Technology In Mechanical Engineering
Under the supervision of Prof. S. K. Sahoo
Department of Mechanical Engineering National Institute of Technology Rourkela-769008, Orissa, India. May 2010

National Institute of Technology Rourkela
CERTIFICATE
This is to certify that thesis entitled, “High Temperature behavior of Copper” submitted by Mr. “Ramkumar Kesharwani” in partial fulfillment of the requirements for the award of Master of Technology Degree in Mechanical Engineering with specialization in “Production Engineering” at National Institute of Technology, Rourkela (Deemed University) is an authentic work carried out by him under my supervision and guidance. To the best of my knowledge, the matter embodied in this thesis has not been submitted to any other university/ institute for award of any Degree or Diploma.
Date: Dept. of Mechanical Engineering
Prof. S.K. Sahoo National Institute of Technology Rourkela-769008

工程材料与热处理 第3章作业题参考答案

1.置换固溶体中，被置换的溶剂原子哪里去了？ 答：溶质把溶剂原子置换后，溶剂原子重新加入晶体排列中，处于晶格的格点位置。 2.间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构与性能上的区别何在？举例说明之。 答：间隙固溶体是溶质原子进入溶剂晶格的间隙中而形成的固溶体，间隙固溶体的晶体结构与溶剂组元的结构相同，形成间隙固溶体可以提高金属的强度和硬度，起到固溶强化的作用。如：铁素体F是碳在α-Fe中的间隙固溶体，晶体结构与α-Fe相同，为体心立方，碳的溶入使铁素体F强度高于纯铁。 间隙化合物的晶体结构与组元的结构不同，间隙化合物是由H、B、C、N等原子半径较小的非金属元素（以X表示）与过渡族金属元素（以M表示）结合，且半径比r X/r M＞ 0.59时形成的晶体结构很复杂的化合物，如Fe3C间隙化合物硬而脆，塑性差。 3.现有A、B两元素组成如图所示的二元匀晶相图，试分析以下几种说法是否正确？为什 么？ （1）形成二元匀晶相图的A与B两个相元的晶格类型可以不同，但是原子大小一定相等。 （2）K合金结晶过程中，由于固相成分随固相线变化，故已结晶出来的固溶体中含B 量总是高于原液相中含B量. （3）固溶体合金按匀晶相图进行结晶时，由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分不相同，故在平衡态下固溶体的成分是不均匀的。 答：（1）错：Cu-Ni合金形成匀晶相图，但两者的原子大小相差不大。 （2）对：在同一温度下做温度线，分别与固相和液相线相交，过交点，做垂直线与成分线AB相交，可以看出与固相线交点处B含量高于另一点。 (3)错：虽然结晶出来成分不同，由于原子的扩散，平衡状态下固溶体的成分是均匀的。 4.共析部分的Mg-Cu相图如图所示：

工程材料试题(含答案)

1．F和A分别是碳在α-Fe、γ-Fe中所形成的间隙固溶体。 2．液态金属结晶时常用的细化晶粒的方法有增加过冷度、 加变质剂、增加液体的流动。 3.加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得奥氏体组织。 4．在Fe-Fe3C相图中，钢与铸铁分界点的含碳量为 2.11% 。 5．完全退火主要用于亚共析钢，其加热温度为： Ac3 +（30～50）℃。 6．1Cr18Ni9Ti是不锈钢，其碳的质量分数是 0.1% 。 7. QT600-03中的“600”的含义是：σb≥600MPa 。 8．T8MnA是碳素工具钢，其中“A”的含义是高级优质。 9．40Cr是合金结构钢，其Cr的主要作用是提高淬透性、强化铁素体。 10．调质件应选中碳成分的钢，渗碳件应选低碳成分的钢。 11．化学热处理的基本过程包括：化学介质分解出渗入元素的活性原子，活性原子被工件表面吸附，原子由表层向内扩散形成渗层。 12．按冷却方式的不同，淬火可分为单介质淬火、双介质淬火、等温淬火、分级淬火等。 13．60钢（Ac1≈727℃，Ac3≈766℃）退火小试样经700 ℃、740 ℃、800 ℃加热保温，并在水中冷却得到的组织分别是：P+F ，F+M+Ar ，M+Ar 。14．金属的冷加工与热加工是按再结晶温度来划分的。 15．制造形状简单、小型、耐磨性要求较高的热固性塑料模具应选用 T10 钢，而制造形状复杂的大、中型精密塑料模具应选用 3Cr2Mo 钢。（请从45、 T10、3Cr2Mo、Q235A中选择） 1．碳钢在室温下的相组成物是铁素体和渗碳体。 2．铁碳合金平衡结晶时，只有成分为 0.77%的共析钢才能发生共析反应。 3．在1100℃，含碳0.4%的钢不能进行锻造，含碳4.0%的铸铁能进行锻造。 4．细晶强化能同时提高钢的强度和韧性。 5．碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增加，硬度、强度增加，塑性、韧性也随着增加。 6．固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。

铜及铜合金

表3铜及铜合金数字代号编号范围

S----砂型铸造; J----金属型铸造; R----熔模铸造; K----壳型铸造; Y----压力铸造; L1----离心铸造; La----连续铸造; B----变质处理; F---铸态; T1----人工时效; T2----退火; T4---淬火+自然时效; T5----淬火和不完全时效; T6----淬火和完全时效; T7----淬火和稳定回火; T8----淬火和软化回火; 4. 铸造铜合金的主要化学成分及机械性能(表4, 表5 ,表6),

5.4. 炉料计算程序;(铝合金和铜合金); 5.4.1.明确熔炼任务. 5.4.1.1根据所需合金要求选定配料成分. 5.4.1.2所需合金液的重量,(每坩锅熔炼合金重量) 5.4.1.3所用炉料的成分和回炉料用量,(包括中间合金) 5.4.2明确元素的烧损E,即各元素的烧损量%. 5.4.3计算(包括烧损)100公斤炉料各元素的需要量Q, Q=a/(1-E) (公斤) α-合金中计算元素成分的百分含量(%), E—元素的烧损量(%) 5.4.4根据熔制合金的实际重量W, 计算各元素的需要量A, A=Q×W/100 (公斤) 5.4.5计算在回炉料中各元素的含量B(公斤), B=G×a (公斤) G—回炉料加入量(公斤), a—回炉料中各元素的含量(%) 5.4.6计算应补加的新元素重量C; C=A-B (公斤) 5.4.7计算中间合金的需要量D; D=C/F (公斤), F—中问合金中元素的百分含量. 5.4.8中间合金中所带入的主要元素计算, (铜合金中的铜,铝合金中的铝) Cu(Al)=D-C

常用铜合金材料分类及特性

常用铜合金材料分类及特性 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。 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。 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。铍青铜和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。 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﹑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。 铜及铜合金牌号对照表 CONVERSION TABLE OF GRADES FOR COPPER & ITS ALLOYS