金属材料学第九章 有色金属及其合金

第九章

有色金属及其合金黄铜金概述定义除Fe，Cr，Mn之外的其他所有金属有色金属分类1.重金属，密度大于3.5g/cm3的金属，如Cu，Ni，Co，Pb，Zn2.轻金属，密度小于3.5g/cm3的金属，如Al，Mg，Na，K等3.贵金属，可作货币的金属，如金，银，铂，钯，铑等4.半金属，物理性能介于金属和非金属之间的，如硅，碲，锗，硼等5.稀有金属，相对稀缺或产量少的金属，包括轻金属的Ti，Li等；稀有难熔的金属，如W，Mo，Nb，Zr，V等；稀有重金属，如镓，铟，铊等，稀土金属，如钇，镧等；稀有放射性金属，如镭，铀，钍，锕等2金属之最

密度最大的金属──锇(22.48克/立方厘米,1立方米的就有22.48吨重

)

地壳中含量最高的金属元素──铝目前世界年产量最高的金属──铁导电、导热性最好的金属──银人体中含量最高的金属元素──钙硬度最高的金属──铬熔点最高的金属──钨(3380℃)

熔点最低的金属──汞（-38.87℃)密度最小的金属──锂(0.534克/厘米3)

3有色金属的产量和用量不如黑色金属多，但由于其具有许多优良的特性，如特殊的电、磁、热性能，耐蚀性能及高的比强度(强度与密度之比)等，已成为现代工业中不可缺少的金属材料.材料占汽车净重比AlFe塑料其它橡胶磁材料玻璃聚碳酸酯Ti碳纤维各种材料在先进汽车中占的重量百分比4我国有色金属资源我国有色金属资源丰富W，Sn，Mo，Hg，Pb，Zn，稀土等储量居世界前列5第一节铝及铝合金四大工程材料之一：钢铁、铝、塑料、水泥Al及其合金在工业生产中的应用量仅次于钢铁，居有色金属首位Al及其合金的特点密度小，比强度和比刚度高，导热导电性优良，耐腐蚀应用应用于宇航，飞机制造业，民用中主要用于建筑，运输，电力等行业铝合金制造的机翼6美F-117隐身战斗机

(所用材料大部分是铝合金)7

现代飞机有70％是铝和铝合金制造的，所以人们称铝是“会飞”的金属。铝---“会飞”的金属

我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”的外壳就是用铝合金制成的。导弹的用铝量占总质量的10％～50％。美国的阿波罗Ⅱ号宇宙飞船使用的金属材料中，铝和铝合金占75％。8美国军用飞机上各种材料用量占机体结构总量的百分比92007年铝罐的产量达356.3万吨2001年美国年均使用量达400只/人1011铝合金建筑型材12铝在哪里？

世界上铝的主要生产国为：澳大利亚、巴西、中国、美国、俄罗斯、加拿大等.13我国的铝土矿资源在世界上属于比较丰富的国家之一，我国2006年的产量排名世界第二，主要的生产商有：中国铝业约750，000吨（青海分公司260．000吨，贵州分公司240，000吨，广西分公司137，000吨，山东分公司60，000吨，河南分公司56，000吨；青铜峡铝业250，000吨；豫港龙泉铝业200，000吨；包头铝业186，000吨；兰州铝业180，000吨；焦作铝业150，000吨；万基铝业150，000吨；商电铝业115，000吨；山西关铝约100，000吨；云南铝业100，000吨。14一、纯Al及其合金化（一）纯Al的特性及Al中杂质1.纯铝具有银白色金属光泽，密度小(2.72)，熔点低(660.4℃)，具有面心立方晶格，无同素异构转变，无磁性。导电，导热性能优良。2.化学性质活泼，在大气中易与氧作用生成Al2O3的氧化膜，具有良好的耐蚀性3.加工性能优良，易于加工成各种制品（能制成0.000638mm的铝箔）4.Al中的杂质很多，主要有，Fe、Si，还有Cu，Zn，Mn，Ni等151.工业纯Al的牌号以“L”加一顺序号数字表示，如L1，LG5等。2.用途主要用于科学研究，化学工业，配制铝合金3.纯Al不能热处理强化（二）纯Al的牌号及用途16（三）Al的合金化及分类1.Al的强度硬度都很低（抗拉强度50MPa），难以作结构材料，必须添加合金元素，并通过冷变形或热处理来强化。2.Al无同素异构转变，不能象钢一样通过热处理相变强化3.铝的合金化及强化方法合金元素主要强化作用有：固溶强化，沉淀强化，过剩相强化和细化组织强化17（1）固溶强化合金元素加入到纯铝中，形成铝基固溶体，导致晶格发生畸变，增加位错运动阻力，从而提高强度。固溶强化效果不高，得结合其他强化手段共同强化（2）沉淀强化（时效强化）

Al中添加在高温下有较高溶解度极限的合金元素，这些合金元素随温度的降低，溶解度急剧下降，沉淀析出，均匀、弥散的共格或半共格强化相，在基体中形成较强的应变场，增加位错运动的阻力常用沉淀合金元素有：Cu，Mg，Zn，Si，Li等

18（3）过剩相强化当Al中加入的合金元素超过其溶解度时，合金在淬火加热时便有一部分不能溶于固溶体，而以第二相形式存在，为过剩相，它们在铝合金中阻碍位错运动和滑移。（4）细化组织强化添加微量合金元素细化固溶体基体或细化过剩相来强化Al合金

194.铝中常加元素及作用铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn等，此外还有Li，Cr、Ni、Ti、Zr等辅加元素。（1）Cu固溶强化＋沉淀强化，提高室温强度及耐热性，是铝合金的主加元素；（2）Mg固溶强化，降低密度，提高耐蚀性，不能单独加入，必须配合其他合金元素加入（3）Mn提高耐蚀性（4）Si过剩相强化（5）Zn固溶强化，沉淀强化，提高耐蚀性（6）Li现在引起人们广泛关注的合金元素，提高弹性模量，降低密度，形成Al3Li的强烈沉淀强化20根据主加元素的二元相图可将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。变形铝合金又分为可热处理强化和不可热处理强化两类.（三）铝合金的分类根据铝合金加工工艺和性能特点分类铝合金分类示意图21Al合金结晶过程

变形铝合金结晶过程©2003Brooks/Cole,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning™isatrademarkusedhereinunderlicense.22二、铝合金的热处理为获得优良的综合力学性能，铝合金一般需进行热处理热处理工艺包括：退火，固溶处理，时效铝合金型材铝铸件231.再结晶退火（完全退火）将经变形的工件加热到再结晶温度以上，保温一段时间，消除加工硬化，改善塑性。2.低温退火消除内应力，提高塑性。3.均匀化退火（扩散退火）消除合金铸锭的成分偏析和内应力，提高塑性。（一）退火24

将合金加热到固溶线以上，并保温，快冷。得到过饱和不稳定的固溶体组织，为后续的时效处理作准备加热固溶淬火过饱和时效析出（三）时效处理时效：指淬火后得到的铝合金过饱和固溶体在一定温度下，随时间增长而分解，导致合金强度和硬度升高的现象。时效实质是沉淀强化相从过饱和固溶体中析出和长大（二）固溶处理25©2003Brooks/Cole,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning™isatrademarkusedhereinunderlicense.淬火+时效组织形成示意图26在室温下进行的时效称自然时效；在加热条件下进行的时效称人工时效。时效强化效果与加热温度和保温时间有关。

温度一定时，随时效时间延长，时效曲线上出现峰值，超过峰值时间，析出相聚集长大，强度下降，为过时效。随时效温度提高，峰值强度下降，出现峰值的时间提前。含4%Cu铝合金的时效曲线

时效时间/d27时效效果：最大的时效强化效果对应于过饱和固溶体分解出共格或半共格亚稳平衡过渡相的阶段峰时效：合金获得很好的强化效果，时效组织中的强化相多为亚稳平衡相欠时效：过饱和溶质原子偏聚或亚稳相孕育析出过时效：亚稳相－平衡相，与基体脱离平衡关系28时效影响因素1.化学成分的影响取决于溶质元素能否溶解于固溶体以及溶解度随温度的变化程度2.热处理工艺的影响正确控制合金的固溶处理，是获得良好时效强化效果的前提3.时效方式的影响（1）单极时效：优点，工艺简单，缺点，组织均匀性差（2）分级时效：不同温度下进行二次时效处理，获得良好的综合力学性能29三、变形铝合金（一）变形铝及铝合金牌号表示方法全世界铝的用量百万吨一次生产量二次回收量总用量30GB3190-82中变形铝合金牌号表示方法为:

防锈铝合金：LF+序号

硬铝合金：LY+序号

超硬铝合金：LC+序号

锻铝合金：LD+序号铝合金波纹管铝合金制品铝是可以回收利用的金属3132（二）防锈铝Mn，Mg是防锈铝主要添加元素卫星天线（LF2）Mn和Mg主要作用是提高抗蚀能力和塑性，并起固溶强化作用防锈铝合金锻造退火后组织为单相固溶体，抗蚀性、焊接性能好，易于变形加工，但切削性能差。不能进行热处理强化，常利用加工硬化提高其强度。33汽化器(热交换管为LF21)常用的Al-Mn系合金有LF21，其抗蚀性和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要弯曲、冲压加工的零件。常用的Al-Mg系合金有LF5，其密度比纯

铝小，强度比Al-Mn合金高，在航空工业中得到广泛应用，如制造管道、容器、铆钉及承受中等载荷的零件。34易拉罐用防锈铝合金目前世界各国在全铝易拉罐生产中普遍采用的铝合金板卷主要有三种:即罐体用3004H19（Al-Mn系）铝合金板带罐盖用5182H19（Al-Mg系）铝合金板卷拉环用5042H19或5082H19、5182H19铝合金板卷。这三种铝材中,用量最大的为罐体材料,占2/3以上。全世界的铝罐料产量由2001年的4.221百万吨上升到2005年的4.82百万吨,即上升14%。35（三）硬铝主要是Al-Cu-Mg系合金，并含少量Mn。可进行时效强化，也可进行变形强化。强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。常用硬铝合金如LY11

、LY12

等，广泛应用于航空制造业和仪表制造业如螺旋桨、梁、铆钉等.

飞机翼梁(腹板为硬铝合金)36（四）超硬铝合金属Al-Zn-Mg-Cu系合金，并含有少量Cr和Mn。强度在变形铝合金中最高，可达600-700MPa时效强化效果超过硬铝合金.热态塑性好，但耐蚀性差。常用合金有LC4

、LC9

等，主要用于工作温度较低、受力较大的结构件,如飞机大梁、起落架等.飞机主起落架37（五）锻铝Al-Mg-Si系普通锻铝合金，优良的挤压成型性，易氧化着色，广泛应用于建筑型材，LD31。Al-Cu-Mg-Si系普通锻铝合金可锻性好，力学性能高，用于形状复杂的锻件和模锻件，如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等，LD2，LD5，LD6，LD10Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热锻铝合金

常用牌号有LD7、LD8、LD9等。用于制造150~225℃下工作的零件，如压气机叶片、鼓风机叶片等散热零件。压气机叶片建筑铝型材（LD31）38四、铸造铝合金优点良好的铸造性能，抗腐蚀性能和切削加工性能，可制成各种形状的复杂零件，还可通过热处理改善铸件的力学性能，熔炼工艺简单，成本低缺点力学性能水平不如锻铝合金铸造铝合金轮毂39铸造铝合金编号（GB/T-8063-1994）4041铸造铝合金代号包括：Al-Si系：代号为ZL101～1011Al-Cu系：代号为ZL201～203Al-Mg系：代号为ZL301~303Al-Zn系：代号为ZL401，402铸造铝合金代号4243（一）Al-Si系铸造铝合金又称硅铝明。其中ZL102是含12%Si的铝硅二元合金，称为简单硅铝明加入其他合金元素的铝硅铸造合金称复杂(或特殊)硅铝明。Al-Si系铸造铝合金的铸造性能好，具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性能。用于制造飞机、仪表、电动机壳体、汽缸体、风机叶片、发动机活塞等。44根据含Si量，分为亚共晶型、共晶型、过共晶型合金。亚共晶组织：α树枝晶+（α+Si针状）共晶体。共晶组织：（α+Si针状）共晶体铸态组织过共晶组织：初生Si（块状）+（α+Si针状）共晶体Al-Si系合金铸态组织特点577℃12.7%45Al-Si合金成份位于共晶点附近，铸态组织（变质处理前）：（α+Si）共晶体，Si呈粗大针状分布，使合金变脆，强度和塑性都很低。在普通铸造条件下，ZL102组织几乎全部为共晶体，由粗针状的硅晶体和

固溶体组成，强度和塑性都较差。生产上通常用钠盐变质剂进行变质处理，得到细小均匀的共晶体加一次

固溶体组织，以提高性能。46铝合金的变质处理铝合金在浇注前向合金注液中加入可有效地细化晶粒的材料（变质剂），从而提高合金强度，称为变质处理或细化晶粒强化。以Al-Si合金为例，浇注前加入2-3%的变质剂（NaF和NaCl）后，可将针状Si改变为细小粒状Si，得到细小均匀的共晶体和初生α固溶体的亚共晶组织（α+Si）+α，显著提高合金的强度和塑性。47Al-Si合金变质处理机理Na等变质元素能促进硅的形核，并吸附在硅晶体的表面，阻止硅的长大，最终生长为球状或多面体状。同时钠的存在使液态合金产生5～10℃的过冷度，并使共晶点向右移动，这样不仅形核率增加，细化共晶组织，而且使合金组织由共晶成分变为亚共晶成分。出现了初生α固溶体+细小均匀的共晶体。变质处理对Al-Si相图的影响48变质前铸态组织变质后铸态组织未变质处理

经变质处理

ZL102的铸态组织49ZL102变质处理前Si块+（α+Si针）共晶50ZL102变质处理α枝晶+（α+Si）共晶51（二）Al-Cu系铸造铝合金这类合金的耐热性好，强度较高；但密度大，铸造性能、耐蚀性能差，强度低于Al-Si系合金。常用代号有ZL201(ZAlCu5Mn)、ZL203(ZAlCu4)等。主要用于制造在较高温度下工作的高强零件，如内燃机汽缸头、汽车活塞等。汽缸头52这类合金的耐蚀性好，强度高，密度小；但铸造性能差,耐热性低。常用代号为ZL301(ZAlMg10)、ZL303(ZAlMg5Si1)等.主要用于制造外形简单、承受冲击载荷、在腐蚀性介质下工作的零件，如舰船配件、氨用泵体等。鼓风机密封件等(ZL301)（三）Al-Mg系铸造铝合金53这类合金的铸造性能好，强度较高，可自然时效强化；但密度大，耐蚀性较差。大型空压机活塞(ZL401)常用代号为ZL401(ZAlZn11Si7)、ZL402(ZAlZn6Mg)等.主要用于制造形状复杂受力较小的汽车、飞机、仪器零件。（四）Al-Zn系铸造铝合金54五、铝锂合金近年来引起广泛关注的一种新型超轻结构材料

Li的密度是0.533g/cm3，是Al的1/5，Fe的1/15Al-Li合金的密度大大降低优点密度小，比强度高，比刚度大，抗疲劳性能好，耐蚀性好，耐热性好缺点塑性，韧性差，缺口敏感性大，加工困难应用飞机结构件，航空航天领域已开发合金系

Al-Cu-LiAl-Mg-LiAl-Li-Cu-Mg-Zr55基本资料1983年在巴黎国际航空博览会上，世界上两家最大的铝合金生产企业——英国阿尔康铝业公司和美国阿尔考铝业公司，同时宣布研制成功新的革命性材料——铝锂合金。专家们认为，铝锂合金是从1943年发明铝锌系高强合金以来，铝合金研究和开发的又一个里程碑。56民用航空采用铝锂合金制造波音飞机，重量可以减轻14．6％，燃料节省5．4％，飞机成本将下降2．1％，每架飞机每年的飞行费用将降低2．2％麦道公司的C-17运输机使用了铝锂合金板材和挤压型材制造货舱的地板梁、襟翼、副翼、蒙皮等结构，用量达2.8t，比用普通铝合金减重208kg。英、意合作生产的大型直升机EH101上，其机身框架、蒙皮和内部结构使用了相当多的A1－Li合金板材和锻件，每架质量减轻200kg。而据估计，直升机在整个服役期间每减轻1kg增加经济效益高达3000英镑57军用航空20世纪90年代初又在米格－29和米格－31飞机上采用1420合金焊接结构，使减重效果进一步提高。米格－29使用了1420合金薄板、模锻件、挤压壁板等制造机身、驾驶员座舱、油箱等，每架飞机铝锂合金用量达3.8t。1996年6月，雷诺兹金属公司开始售出第一批AA2l97合金板材，用于取代其它材料制造美国空军F－16飞机的后部隔板(舱壁)和其它零件。应用于军械和核反应堆用材，坦克穿甲弹，鱼雷和其它兵器结构件方面，此外在汽车、机器人等领域。58航天器对于航天飞行器结构，质量的减轻可增加有效载荷，而有效载荷每增加1kg可带来4,400～110,000美元的效益。因此，由于Al-Li合金密度低、性能好的特点，在很多航天飞行器中都采用Al-Li合金结构。美国洛克希德导弹和空间公司(LMSC)使用AA2195合金生产的新的航天飞机“超轻型油箱”，长达47m，直径达8.4m，用于盛装低温燃料和液态氢。AA2195合金的使用使油箱减轻5%（减重近3400kg），强度提高30%，有效地增加了有效载荷，节约成本约7500万美元。麦道空间系统公司采用2090－T81板材制成直径2.44m，长3.05m的低温箱，用于三角翼火箭盛放燃料和液氧的容器，质量减轻15%。美国通用动力空间公司在阿特拉斯和半人马运载火箭上的三个部件采用2090合金，总量达70kg，质量较2024减轻8%。1997年12月的美国“奋进号”航天飞机外贮箱采用2195代替2219，运载能力提高了3.4t。59第二节Ti及Ti合金一、概述钛及其合金是上世纪40年代发展起来的一类新型结构材料1.Ti的物理性能纯Ti熔点1668℃，密度4.5g/cm3，在882.5℃发生同素异构转变

-Ti⇌

-Ti,

由体心立方

-Ti转变为密排六方

-Ti.美F-22战机约36%重量的零件用钛合金制造602.化学性能纯Ti室温下稳定，钝化能力强，在海水，潮湿大气，氯化物水溶液中抗蚀性超过不锈钢，高温耐蚀性下降3.力学性能强度高，是Al的6倍，比强度高，塑性好，便于冷热加工4.热处理纯Ti不能热处理强化，只能进行冷变形强化615.纯Ti的主要用途纯钛主要用于350℃以下工作、强度要求不高的零件，如石油化工用热交换器、反应器，海水净化装置及舰船零部件。钛钢复合反应釜钛管换热器钛制蒸馏塔62美国军用飞机上各种材料用量占机体结构总量的百分比●随着军用飞机的发展，各种材料在飞机机体上的用量不断变化，总的趋势是复合材料和钛合金的用量逐渐增多63波音民机机体上钛合金和复合材料的用量（%）●随着民用飞机的发展，各种材料在飞机机体上的用量也有变化，总的趋势也是复合材料和钛合金的用量不断增多。64波音飞机钛用量随年代的变化空客民机机体上钛合金和复合材料的用量（%）65空中客车A380(AirbusA380）空中客车A380(AirbusA380)是欧洲空中客车工业公司研制生产的四发550座级超大型远程宽体客机，空中客车A380投产时也是全球载客量最大的客机，空中客车A380有「空中巨无霸」之称。2010年8月1日，中国首条A380定期航线正式启用。2011年10月17日，A380飞机将正式执行第一个载客飞行任务，首飞北京-广州-北京航线。6667A380客舱68二、钛合金纯钛加入合金元素形成钛合金。钛合金几乎都含有铝。铝能提高钛合金的强度、比强度和再结晶温度.69Ti合金分类按退火组织，钛合金可分为

型钛合金、

型钛合金和

+

型钛合金三类，它们的牌号分别用TA、TB、TC加顺序号表示。如TA5、TB2、TC4等。其中TA0~TA3为工业纯钛。

钛合金泵701.

型钛合金主加元素为铝，还有锡、硼等，属hcp结构。

不能热处理强化，通常在退火状态下使用,组织为单相

固溶体.强度低于另两类钛合金，但高温强度、低温韧性及耐蚀性优越.钛合金氢泵诱导轮钛合金氢泵壳体71常用牌号有TA5、TA7等主要用于制造500℃以下工作的零件，如飞机压气机叶片、导弹的燃料罐、超音速飞机的蜗轮机匣及飞船上的高压低温容器等。

钛合金卫星框架钛合金液下泵-Ti合金组织722.

型钛合金加入的合金元素有钼、铬、钒、铝等。经淬火加时效处理后，组织为

相基体上分布着细小的

相粒子。这类合金强度高，但冶炼工艺复杂，难于焊接,应用受到限制。钛合金管钛合金管应用73

型钛合金有TB2、TB3、TB4三个牌号。主要用于350℃以下工作的结构件和紧固件,如飞机压气机叶片、轴、弹簧、轮盘等。钛合金棒β钛合金眼镜架钛离心泵743.

+

型钛合金加入的合金元素有铝、钒、钼铬等。可进行热处理强化，强度高，塑性好，具有良好的热强性、耐蚀性和低温韧性。钛合金列管式换热器75

+

型钛合金共有九个牌号，其中以TC4(Ti6Al4V)应用最广、用量最大，其经过淬火加时效处理后，组织为

+β+时效析出的针状

。α+β

钛合金组织α+β钛合金组织（电镜）

（基体）

76

+

型钛合金主要用于制造400℃以下工作的飞机压气机叶片、火箭发动机外壳、火箭和导弹的液氢燃料箱部件及舰船耐压壳体等.

生物医用材料飞机压气机叶片77Ti合金高尔夫球头78第三节铜及铜合金铜是人类最早使用的，也是目前应用最广的金属材料之一铜及其合金特点导热，导电性好，耐蚀，并有较高的强度和优良的塑性，可焊性，冷热加工成形性好应用电力，化工，航空，交通，矿山等领域791.1铜的基本性质良导电、导热性无磁性塑性好易加工耐腐蚀易切削成形铜化学活性低，且CuO膜有耐蚀性环保材料可再生人体必需元素，抑菌作用801.2用途电气、电子工业机械制造、运输车辆：阀门、仪表、轴承、泵、热交换器化学工业：真空器、蒸馏锅、酿造锅国防工业：子弹、炮弹建筑工业：管道。81一、纯铜（一）纯铜的特点密度，8.9g/cm3；熔点，1083℃颜色：紫红色晶格：面心立方力学性能：塑性极好，冷热加工好化学稳定性：耐大气，淡水，冷凝水中有优良的抗蚀性，不耐海水腐蚀82纯铜形变退火退火孪晶83纯铜的代号纯铜的代号以汉语拼音字头“T”加数字表示，数字越大，杂质的含量越高，工业纯铜分为四种：T1、T2、T3、T4。纯铜用于制作导电、导热及兼具抗蚀性的器材。84

工业纯铜中通常有0.1-0.5％杂质（Pb，Bi，O，S，P等），它们对铜的力学性能和物理性能及工艺性能有很大影响导电性：使铜的导电性能下降热脆：Pb，Bi等杂质能与铜形成低熔点的共晶体，铜在加热时，这些共晶体发生熔化，形成热脆冷脆，S，O与铜形成Cu＋Cu2S，Cu＋Cu2O共晶体，属脆性化合物，冷加工时易产生裂纹氢病，O含量过高，易引起氢病（二）杂质对纯铜性能的影响85二、铜合金及分类铜合金常加元素为Zn、Sn、Al、Mn、Ni、Fe、Be、Ti、Zr、Cr等，既提高了强度，又保持了纯铜特性.铜管铜与黄铜带861.按化学成分分类：黄铜：Zn为主加元素青铜：除Zn和Ni外其他的合金元素加入均称之白铜：Ni为主加元素2.按成形方法分类：变形铜合金铸造铜合金3.铜合金的加工方法轧制，挤压，拉拔，锻造，冲压，旋压等多种方法87以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。黄铜按化学成分可分为普通黄铜和特殊黄铜。按工艺可分为加工黄铜和铸造黄铜。黄铜铸件黄铜棒一、黄铜881、普通黄铜铜与锌的二元合金称为普通黄铜。加工普通黄铜的牌号为：H(黄)+表示铜平均百分含量的数字，如H68。铸造普通黄铜牌号前加“Z”，如ZCuZn38

从铜锌合金相图可以看出黄铜有（fcc）和

+

’(bcc)两种组织,分别称单相黄铜和两相黄铜。

89普通黄铜的显微组织

单相黄铜

两相黄铜(α-亮色；β-暗色)

90单相黄铜塑性好。常用牌号有H80、H70、

H68(俗称弹壳黄铜或三七黄铜)。适于制造冷变形零件，如弹壳、冷凝器管等。两相黄铜热塑性好,强度高.常用牌号有H59、H62。适于制造受力件，如垫圈、弹簧、导管、散热器等。冷凝器管汽车机油泵衬套91在普通黄铜的基础上加入Al、Fe、Si、Mn、Pb、Sn、Ni等元素形成特殊黄铜。

加工特殊黄铜的牌号为：H(黄)+主加元素符号(Zn除外)+铜平均百分含量+主加元素平均百分含量,如HPb59-1.特殊黄铜强度、耐蚀性比普通黄铜好，铸造性能得到改善。黄铜制品黄铜棒2、特殊黄铜92常用牌号有HPb63-3、HAl60-1-1(Ni)、HSn62-1、ZCuZn38Mn2Pb2、ZCuZn16Si4等。主要用于船舶及化工零件，如冷凝管、齿轮、螺旋桨、轴承、衬套及阀体等。93二、青铜除黄铜和白铜外的其他铜合金统称为青铜。

加工青铜的牌号为：Q+主加元素符号及其平均百分含量+其他元素平均百分含量，QSn4-3(含4%Sn、3%Zn)，如属铸造青铜，再加上“Z”常用青铜有锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。

青铜制品941、锡青铜是以锡为主加元素的铜合金，锡含量一般为3~14%。是最古老的铜合金，我国应用已有2000年历史锡青铜铸造流动性差，铸件密度低，易渗漏，但体积收缩率在有色金属中最小。锡青铜耐蚀性良好，在大气、海水及无机盐溶液中的耐蚀性比纯铜和黄铜好，但在硫酸、盐酸和氨水中的耐蚀性较差。

锡青铜锭Cu-Sn相图95香港大屿山天坛大佛(高26.4m)（250多吨青铜+400公斤黄金）

20世纪90年代初竣工锡青铜世界上最大的露天释迦牟尼青铜像

9697常用牌号有QSn4-3（Zn）、QSn6.5-0.4（P）、ZCuSn10Pb1等。主要用于耐蚀承载件,如弹簧、轴承、齿轮轴、蜗轮、垫圈等。锡青铜管船用青铜软管快速接头阀(锡青铜阀体、阀盖)982.铝青铜以铝为主加元素的铜合金，铝含量为5~11%。强度、硬度、耐磨性、耐热性及耐蚀性高于黄铜和锡青铜，铸造性能好，但焊接性能差。

常用牌号有QAl5、QAl7、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2等。主要用于制造船舶、飞机及仪器中的高强、耐磨、耐蚀件，如齿轮、轴承、蜗轮、轴套、螺旋桨等。铝青铜蜗轮993.铍青铜以铍为主加元素的铜合金，铍含量为1.7~2.5%