一、纯铜 纯铜是玫瑰红色金属,表面形成氧化铜膜后呈紫色,故工业纯铜常称紫铜或电解铜。密度为8-9g/cm3,熔点1083°C。纯铜导电性很好,大量用于制造电线、电缆、电刷等;导热性好,常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表,如罗盘、航空仪表等;塑性极好,易于热压和冷压力加工,可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。纯铜产品有冶炼品及加工品两种。分别见表6和表7。
表6冶炼铜的牌号、成分及用途
牌号 |
代号 |
成分(%) |
用 途
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铜 不小于
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杂质总和 小大于
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一号铜 二号铜
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Cu-1 Cu-2
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99.95 99.90
|
0.05
0.10
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适用于电解铜,供溶铸铜线锭、铜锭、铜棒和铸造合金用 适用于电工用铜线锭,供压延导电线材、铜棒和型材用
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表7加工铜的组别、牌号及成分
组 成 |
牌 号 |
代 号 |
化学成分(%)重量 |
杂质总和(%)(重量) |
用 途 |
铜+银 |
其它 |
纯铜 |
一号铜 二号铜
三号铜
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T1 T2
T3
|
≥99.95 ≥99.90
≥99.70
|
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≤0.05 ≤0.10
≤0.30
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1.导电和高纯度合金用,2.导电用,3.一般用 |
无氧铜 |
一号无氧铜 二号无氧铜
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TU1 TU2
|
|
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≤0.03 ≤0.05
|
电真空器件和仪器、仪表用 |
磷脱 氧铜
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一号脱氧铜 二号脱氧铜
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TP1 TP2
|
≥99.90 ≥99.98
|
磷0.005-0.012 磷0.013-0.050
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≤0.10 ≤0.15
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焊接等用 |
银铜 |
0.1银铜 |
TAg0.1 |
铜≥99.95 |
银0.06-0.12 |
≤0.30 |
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二、铜合金
(1)黄铜
黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜——锌二元合金,称为简单黄铜或普通黄铜。改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高,其强度也较高,塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%,含锌量再高将会产生脆性,使合金性能变坏。
为了改善黄铜的某种性能,在一元黄铜的基础上加入其它合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性,稍降低塑性。含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力,因此称为“海军黄铜”。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性,铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性;在锰黄铜中加铝,还可以改善它的性能,得到表面光洁的铸件。黄铜可分为铸造和压力加工两类产品。常用加工黄铜的化学成分,见表8。
表8常用加工黄铜的化学成分
组别 |
代号 |
主要化学成分(%)(重量) |
杂质总和(%)(重量) |
铜 |
锌 |
其它合金元素 |
普通黄铜 |
H96 H90
H80
H68
H62
H59
|
95.0-97.0 88.0-91.0
79.0-81.0
67.0-70.0
60.5-63.5
57.0-60.0
|
余 量
|
|
≤0.2 ≤0.2
≤0.3
≤0.3
≤0.5
≤1.0
|
铅黄铜 |
HPb63-3 HPb59-1
|
62.0-65.0 57.0-60.0
|
余量 |
铅2.4-3.0 铅0.8-1.9
|
≤0.75 ≤1.0
|
锡黄铜 |
HSn62-1 |
61.0-63.0 |
余量 |
锡0.7-1.1 |
≤0.3 |
加砷黄铜 |
HSn70-1 |
69.0-71.0 |
余量 |
锡0.8-1.3,砷0.03-0.06 |
≤0.3 |
铝黄铜 |
HAl60-1-1 |
58.0-61.0 |
余量 |
铝0.7-1.5,砷0.1-0.6,铁0.7-1.5 |
≤0.7 |
铁黄铜 |
HFe59-1-1 |
57.0-60.0 |
余量 |
铁0.6-1.2,铝0.1-0.5, |
≤0.3 ≤0.5
|
HFe58-1-1 |
56.0-58.0 |
锰0.5-0.8,锡0.3-0.7 |
锰黄铜 |
HMn58-2 |
57.0-60.0 |
余量 |
锰1.0-2.0 |
≤1.2 |
镍黄铜 |
HNi65-5 |
64.0-67.0 |
余量 |
镍5.0-6.5 |
≤0.3 |
硅黄铜 |
HSi80-3 |
79.0-81.0 |
余量 |
硅2.5-4.0 |
≤1.5 |
(2)青铜
青铜是历史上应用最早的一种合金,原指铜锡合金,因颜色呈青灰色,故称青铜。为了改善合金的工艺性能和机械性能,大部分青铜内还加入其它合金元素,如铅、锌、磷等。由于锡是一种稀缺元素,所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜,它们不仅价格便宜,还具有所需要的特种性能。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等。此外还有成份较为复杂的三元或四元青铜。现在除黄铜和白铜(铜镍合金)以外的铜合金均称为青铜。
锡青铜有较高的机械性能,较好的耐蚀性、减摩性和好的铸造性能;对过热和气体的敏感性小,焊接性能好,无铁磁性,收缩系数小。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。铝青铜有比锡青铜高的机械性能和耐磨、耐蚀、耐寒、耐热、无铁磁性,有良好的流动性,无偏析倾向,可得到致密的铸件。在铝青铜中加入铁、镍和锰等元素,可进一步改善合金的各种性能。
青铜也分为压力加工和铸造产品两大类。常用加工青铜的化学成分见表9
表9常用加工青铜的化学成分
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