机械设计材料手册 可编辑 5A第五章 铜合金

铜及铜合金铜及铜合金特性PAGE413PAGE2/3Q/STBBXXXXX—1998PAGE第五章铜及铜合金一、加工铜及其合金的主要特性和用途（Q/STB32.201—2002）加工铜及其合金的主要特性和用途见下表。类别牌号主要特性用途举例纯铜T1、T2有良好的导电、导热、耐蚀和加工性能，可以焊接和钎焊。但易引起“氢病”，不宜在高温（如>370℃）还原性气氛中加工（退火、焊接等）和使用用作导电、导热、耐蚀器材。如：电线、电缆、导电螺钉、爆破用雷管、化工用蒸发器、贮藏器及各种管道等T3有较好的导电、导热、耐蚀和加工性能，可以焊接和钎焊；但含降低导电、导热性的杂质较多，含氧量较高，较易引起“氢病”，不能在高温还原性气氛中加工和使用用作一般铜材，如：电器开关、垫圈、电片、铆钉、管嘴、油管及其它管道等TU1、TU2纯度高，导电、导热性极好，无“氢病”或极少“氢病”；加工性能和焊接、耐蚀、耐寒性均好主要用作电真空仪器仪表器件TP1、TP2焊接性能和冷弯性能好，一般无“氢病”倾向，可在还原性气氛加工、使用，但不宜在氧化性气氛中加工、使用。TP1的残留磷量比TP2少，故其导电、导热性较TP2高主要以管材应用，也可以板、带或棒、线供应。如：用作汽油或气体输送管、排水管、冷凝管、水雷用管、冷凝器、蒸发器、热交换器等零件TAg0.1铜中加入少量的银，可显著提高软化温度（再结晶温度）和蠕变温度，而很少降低铜的导电、导热性和塑性。它具有很好的耐磨性、电接触性和耐蚀性，如制成电车线时，使用寿命比一般硬铜高2~4倍用作耐热、导电器材。如：电机整流子片、发电机转子用导体、点焊电极、通信线、引线、导线和电子管材料等普通黄铜H96强度比紫铜高（但在普通黄铜中最低），导热、导电性好，在大气和淡水中有高的耐蚀性，且有良好的塑性，易于冷、热压力加工，易于焊接、锻造和镀锡，无应力腐蚀破裂倾向在一般机械制造中用作导管、冷凝管、散热器管、散热片、汽车水箱带以及导电零件等H90性能和H96相似，但强度较H96稍高，可镀金属及涂敷珐琅供水及排水管、奖章、艺术品水箱带及双金属片H85具有较高的强度，塑性好，能很好地承受冷、热压力加工，焊接和耐蚀性能也都良好冷凝和散热用管、虹吸管、蛇形管、冷却设备制件H80性能和H85近似，但强度较高，塑性也较好，在大气、淡水及海水中有较高的耐蚀性造纸网、薄壁管、皱纹管及房屋建筑用品H70H68H68A有极为良好的塑性（是黄铜中最佳者）和较高的强度，可切削加工性能好，易焊接，对一般腐蚀非常安定，但易产生腐蚀开裂。H68是黄铜中应用最为广泛的一个品种。H68A中加有微量的砷（As），可防止黄铜脱锌，并提高耐蚀性复杂的冷冲件和深冲件，如散热器外壳、导管、波纹管、弹壳、垫片、雷管等山推股份有限公司标准化委员会1998—12—25批准1999—02—01实施铜及铜合金铜及铜合金特性PAGE6/7Q/STB32.201—2002续表类别牌号主要特性用途举例普通黄铜H65性能介于H68和H62之间，价格比H68便宜，也有较高的强度和塑性，能良好地承受冷、热压力加工，有腐蚀破裂倾向小五金、日用品、小弹簧、螺钉、铆钉和机器零件H63H62有良好的机械性能，热态下塑性良好，冷态下塑性也可以，可切削性好，易钎焊和焊接，耐蚀，但易产生腐蚀破裂，此外价格便宜，是应用广泛的一个黄铜品种各种深引伸和弯折制造的受力零件，如销钉、铆钉、垫圈、螺帽、导管、气压表弹簧、筛网、散热器零件等H59价格最便宜，强度、硬度高而塑性差，但在热态下仍能很好地承受压力加工，耐蚀性一般，其它性能和H62相近一般机器零件、焊接件、热冲及热轧零件铅黄铜HPb63-3含铅高，不能热态加工，可切削性能极为优良，且有高的减摩性能，其它性能和HPb59-1相似主要用于要求可切削性极高的钟表结构零件及汽车拖拉机零件HPb63-0.1HPb62-0.8可切削性较HPb63-3低，其它性能和HPb63-3相同用于一般机器结构零件HPb60-1有好的可切削加工性和较高的强度，其它性能同HPb59-1用于高强、高切削性结构零件HPb59-1应用较广的铅黄铜，可切削性好，有良好的力学性能，能承受冷、热压力加工，易于钎焊和焊接，对一般腐蚀有良好的稳定性，但有腐蚀破裂倾向适于以热冲压和切削加工制作的各种结构零件，如螺钉、垫圈、垫片、衬套、螺帽、喷嘴等锡黄铜HSn90-1力学性能和工艺性能极近似于H90，但有高的耐蚀性和减摩性，可作耐磨合金使用汽车拖拉机弹性套筒及其它耐蚀减摩零件HSn60-1性能与HSn62-1相似，以线材产品为主船舶焊接结构用焊条HSn70-1典型的锡黄铜，在大气、蒸汽、油类和海水中有高的耐蚀性，且有良好的力学性能，可切削性尚可，易焊接和钎焊，在冷、热状态下压力加工性好，有腐蚀破裂（季裂）倾向海轮上的耐蚀零件（如冷凝气管），与海水、蒸汽、油类接触的导管，热工设备零件HSn62-1在海水中有高的耐蚀性，良好的力学性能，冷加工时有冷脆性，只适于热压加工，可切削性好，易焊接和钎焊，但有腐蚀破裂（季裂）倾向用作与海水或汽油接触的船舶零件或其它零件续表类别牌号主要特性用途举例铝黄铜HAl77-2有高的强度和硬度，塑性良好，可在热态及冷态下进行压力加工，对海水及盐水有良好的耐蚀性，并耐冲击腐蚀，但有与脱锌及腐蚀破裂倾向船舶和海滨热电站用作冷凝管以及其它耐蚀零件HAl67-2.5能良好地承受冷态和热态下压力加工，耐磨性好，对海水的耐蚀性尚可，对腐蚀破裂敏感，钎焊和镀锡性能不好海船抗蚀零件HAl60-1-1具有高的强度，在大气、淡水和海水中耐蚀性好，但对腐蚀破裂敏感，在热态下压力加工性好，冷态下可塑性低要求耐蚀的结构零件，如齿轮、涡轮、衬套、轴等HAl59-3-2具有高的强度，耐蚀性是所有黄铜中最好的，腐蚀破裂倾向不大，冷态下塑性低，热态下压力加工性好发动机和船舶业及其它在常温下工作的高强度耐蚀件HAl66-6-3-2为耐磨合金，具有高的强度、硬度和耐磨性，耐蚀性也较好，但有腐蚀破裂倾向，塑性较差。重负荷下工作中固定螺钉的螺母及大型蜗杆，可作铝青铜QAl10-4-4代用品锰黄铜HMn58-2在海水和过热蒸汽、氯化物中有高的耐蚀性，但有腐蚀破裂倾向；力学性能良好，导热导电性低，易于在热态下进行压力加工，冷态下压力加工尚可，是应用广泛的黄铜品种腐蚀条件下工作的重要零件和弱电流工业用零件HMn57-3-1HMn55-3-1强度、硬度高，塑性低，只能在热态下进行压力加工，在大气、海水、过热蒸汽中的耐蚀性比一般黄铜好，但有腐蚀破裂倾向耐蚀结构零件铁黄铜HFe59-1-1具有高的强度、韧性，减摩性能良好，在大气、海水中耐蚀性高，但有腐蚀破裂倾向，热态下塑性良好制作在摩擦和海水腐蚀条件下工作的结构零件HFe58-1-1强度、硬度高，可切削性好，但塑性低，只能在热态下压力加工，耐蚀性尚好，有腐蚀破裂倾向适用于热压和切削加工制作的高强度耐蚀零件硅黄铜HSi80-3有良好的力学性能，耐蚀性高，无腐蚀破裂倾向，耐磨性亦可，在冷态、热态下压力加工性好，易焊接和钎焊，可切削性好，导热导电性是黄铜中最低的船舶零件、蒸汽管和水管配件镍黄铜HNi65-5有高的耐蚀性和减摩性，良好的力学性能，在冷态和热态下压力加工性能极好，对脱锌和“季裂”比较稳定，导热导电性低，但因镍的价格较贵，故应用不多压力表管、造纸网、船舶用冷凝管等，可作磷青铜和德银的代用品续表类别牌号主要特性用途举例锡青铜QSn4-3含锌的锡青铜，有高的耐磨性和弹性，抗磁性良好，能很好地承受热态或冷态压力加工，在硬态下，可切削性好，易焊接和钎焊，在大气、淡水和海水中耐蚀性好制作弹簧（扁弹簧、圆弹簧）及其它弹簧元件，化工设备上的耐蚀零件以及耐磨零件（衬套、圆盘、轴承等）和抗磁零件、造纸工业用刮刀QSn4-4-2.5QSn4-4-4含锌、铅合金元素的锡青铜，有高的减摩性和良好的可切削性，易焊接和钎焊，在大气、淡水中具有良好的耐蚀性，只能在冷态下进行压力加工，因含铅，热加工时易产生热脆制作在摩擦条件下工作的轴承、卷边轴套、衬套、圆盘以及衬套的内垫等。QSn4-4-4使用温度可达300℃，是一种热强性较好的锡青铜QSn6.5-0.1磷青铜，有高的强度、弹性、耐磨性和抗磁性，在热态和冷态下压力加工良好，对电火花有较高的抗燃性，可焊接和钎焊，可切削性好，在大气和淡水中耐蚀制作弹簧和导电性好地弹簧接触片，精密仪器中的耐磨零件和抗磁零件，如齿轮、电刷盒、振动片、接触器等QSn6.5-0.4磷青铜，性能用途和QSn6.5-0.1相似，因含磷量较高，其抗疲劳强度较高，弹性和耐磨性较好，但在热加工时有热脆性，只能接受冷压力加工除用作弹簧和耐磨零件外，主要用于造纸工业耐磨的铜网和单位负荷<981N/mm2、圆周速度<3m/s条件下的零件QSn7-0.2磷青铜，强度高，弹性和耐磨性好，易于焊接和钎焊，可切削性良好，在大气、淡水和海水中耐蚀性好，适于热压力加工制作中等负荷、中等滑动速度下承受摩擦的零件，如垫圈、轴承、轴套、涡轮、弹簧等QSn4-0.3磷青铜，高的力学性能、弹性和耐蚀性，能很好地在冷态下承受压力加工，也可热压力加工主要制作压力计弹簧用的各种尺寸的管材铝青铜QAl5QAl7合金中只含铝铜元素，有较高的强度、弹性和耐磨性，在大气、淡水、海水和某些酸中耐蚀性高，可电焊、气焊，不易钎焊，能很好地承受冷态和热态下的压力加工，不能用淬火回火强化。QAl7的铝含量稍高，其强度较高制作弹簧和其它耐蚀的弹性元件，齿轮摩擦轮，涡轮传动机构等，也可作为QSn6.5-0.4和QSn4-4-4的代用品QAl9-2含锰的铝青铜，具有高的强度，在大气、淡水、海水中耐蚀性很好，可以电焊、气焊，不易钎焊，在冷态和热态下压力加工性均好高强度耐蚀零件及在250℃以下蒸汽介质中工作的管配件和海轮上零件QAl9-4含铁的铝青铜，有高的强度和减摩性，良好的耐蚀性，可以电焊和气焊，钎焊性不好，在热态下压力加工性良好，可用作高锡耐磨青铜的代用品制作在高负荷下的抗磨、耐蚀零件，如轴承、轴套、齿轮、涡轮、阀座等，也用于制作双金属耐磨零件QAl10-3-1.5含铁、锰的铝青铜，具有高的强度和耐磨性，经淬火、回火可提高硬度，有较好的高温耐蚀和抗氧化性，在大气、淡水、海水中耐蚀性很好，可切削性尚可，可焊接，不易钎焊，在热态下压力加工性良好制作高温下工作的耐磨零件和各种标准件，如齿轮、轴承、衬套、圆盘、导向摇臂、飞轮、固定螺帽等。可代替高锡青铜制作重要机件续表类别牌号主要特性用途举例铝青铜QAl10-4-4QAl10-6-6含铁、镍的高强度耐热铝青铜，高温（400℃，QAl10-6-6可达500℃）下力学性能稳定，有良好的减摩性，在大气、淡水和海水中耐蚀性很好，热态下压力加工性良好，可热处理强化，可以焊接，不易钎焊，可切削性尚可高强度的耐磨零件和高温下工作的耐蚀零件，如轴衬、轴套、齿轮、球形座、螺帽、法兰盘、滑座等，其它重要的耐蚀耐磨零件铍青铜QBe2含少量镍的铍青铜，力学、物理和化学综合性能良好，经淬火回火后，具有高的强度、硬度、弹性、耐磨性、疲劳极限和耐热性；还具有高的导电性、导热性和耐寒性，无磁性，碰击时无火花，易于焊接和钎焊，在大气、淡水和海水中抗蚀性极好制作各种精密仪表、仪器中的弹簧和弹性元件，各种耐磨零件以及在高速、高压和高温下工作的轴承、衬套，矿山和炼油厂用的冲击不生火花的工具及各种深冲压件QBe1.7QBe1.9QBe1.9-0.1含少量镍、钛的铍青铜，具有和QBe2相近的特性，其优点是：弹性迟滞小、疲劳强度高，温度变化时弹性稳定；性能对时效温度变化的敏感性小，价格较低，而强度和硬度比QBe2降低甚少。QBe1.9-0.1加有少量的Mg元素，可提高合金的力学性能和弹性极限的稳定性制作各种重要用途的弹簧、精密仪表的弹性元件及承受高变向载荷的弹性元件，可代替QBe2使用硅青铜QSi1-3含锰、镍的硅青铜，具有高的强度、相当好的耐磨性，能热处理强化，淬火回火后强度合硬度大大提高，在大气、淡水和海水中有较高的耐蚀性，焊接性和可切削性良好用于制造在300℃以下，润滑不良、单位压力不大的工作条件下的摩擦零件（如发动机排气和进气门的导向套）以及在腐蚀介质中工作的结构零件QSi3-1含锰的硅青铜，具有高的强度、弹性和耐磨性，塑性好，低温下仍不变脆；能良好地与青铜、钢和其它合金焊接，特别是钎焊性好；在大气、淡水和海水中耐蚀性好，对于苛性钠及氯化物的作用也非常稳定；能很好地承受冷、热压力加工，但不能热处理强化，在退火和加工硬化状态下使用有高的疲劳极限和弹性用于制作在腐蚀介质中工作的各种零件，弹簧和弹簧零件，以及涡轮、涡杆、齿轮、轴套、制动销、和杆类耐磨零件，也可用于制作焊接结构中的零件，可代替重要的锡青铜，甚至铍青铜QSi3.5-3-1.5含锌、锰、铁的等元素的硅青铜，性能同QSi3-1，但耐热性较好，棒材、线材存放时自行开裂的倾向较小主要用作在高温工作的轴套材料续表类别牌号主要特性用途举例锰青铜QMn5含锰量较高的锰青铜，有较高的强度、硬度和良好的塑性，能很好地在热态及冷态下承受压力加工，有好的耐蚀性，并有高的热强性，400℃下还能保持其机械性能用于制作蒸汽机零件和锅炉的各种管接头、蒸汽阀门等高温耐蚀零件QMn1.5QMn2含锰量较QMn5低，与QMn5比较，强度、硬度较低，但塑性较高，其它性能相似，QMn2的机械性能稍高于QMn1.5用作电子仪表零件，也可用作蒸汽锅炉管配件和接头等镉青铜QCd1.0具有高的导电性和导热性，良好的耐磨性和减摩性，抗蚀性好，压力加工性能良好，时效硬化效果不显著，一般采用冷作硬化来提高强度用作工作温度250℃下的电机整流片、电车触线和电话用软线以及电焊机的电极和喷气技术中铬青铜QCr0.5QCr0.6-0.4-0.05400℃以下具有较高的强度和硬度，导电和导热性好，耐磨性和减摩性也很好，经时效硬化处理可显著提高其强度、硬度、导电和导热性能，易于焊接和钎焊，在大气、淡水中抗蚀性，高温抗氧化性好，能很好地承受冷热态压力加工，但缺口敏感性较强，容易在缺口和尖角处形成应力集中而引起机械损伤，故不宜用作整流子片，QCr0.6-0.4-0.05中加入少量锆、镁，性能更优用作工作温度350℃下的电焊机电极、电机整流子片以及其它各种在高温下工作的、要求高强度、硬度、导电性和导热性的零件，还可以双金属的形式用于刹车盘和圆盘铬青铜QCr0.5-0.2-0.1含有少量镁、铝的铬青铜，与QCr0.5相比，不仅进一步提高了耐热性和耐蚀性，而且可改善缺口敏感性，其它性能和QCr0.5相似用作点焊、滚焊机上的电极等锆青铜QZr0.2QZr0.4有高的导电率，能冷、热态压力加工，时效处理后具有高硬度、强度和耐热性。QZr0.4的强度和耐热性比QZr0.2更高，但导电率稍低用作电阻焊接材料及高导电、高强度电极材料。如：工作温度350℃下的电机整流子片、开关零件、导线、点焊电极等镁青铜QMg0.8含镁量在0.7%~0.85%，对铜的导电性降低较少，但有脱氧作用，还能提高铜的高温抗氧化性。实际应用的铜-镁合金中，Mg含量一般小于1%，过高则压力加工性能急剧变坏。只能加工硬化来强化，不能热处理强化主要用作电缆线芯及其它导电材料铜及铜合金黄铜板带PAGE2/3Q/STBBXXXXX—1998二、水箱水室用黄铜板带（GB/T2532–1997）山推股份有限公司标准化委员会1998—12—25批准1999—02—01实施铜及铜合金黄铜板带PAGE4/5Q/STB32.202—2002山推股份有限公司标准化委员会2002—03—01批准2002—04—01实施铜及合金铜合金带材PAGE2/3Q/STBBXXXXX—1998三、铜及铜合金带材（GB/T2059–2000）山推股份有限公司标准化委员会1998—12—25批准1999—02—01实施铜及合金铜合金带材PAGE2/9Q/STB32.203—2002表2（续）山推股份有限公司标准化委员会2002—03—01批准2002—04—01实施铜及铜合金铜合金拉制棒PAGE2/3Q/STBBXXXXX—1998四、铜及铜合金拉制棒(GB/T4423–1992)山推股份有限公司标准化委员会1998—12—25批准1999—02—01实施铜及铜合金铜合金拉制棒PAGE4/6Q/STB32.204—2002铜及铜合金铜合金拉制管PAGE2/3Q/STBBXXXXX—1998五、铜及铜合金拉制管（GB/T1527–1997）山推股份有限公司标准化委员会1998—12—25批准1999—02—01实施铜及铜合金铜合金拉制管PAGE4/6Q/STB32.205—2002铜及铜合金无缝铜水管和铜气管PAGE2/3Q/STBBXXXXX—1998六、无缝铜水管和铜气管（GB/T18033–2000）山推股份有限公司标准化委员会1998—12—25批准1999—02—01实施铜及铜合金无缝铜水管和铜气管PAGE2/9Q/STB32.206—2002铜及铜合金铜合金散热扁管PAGE2/3