黄铜第四节 青铜第五节 白铜.ppt

1、第一节 工业纯铜 第二节 铜中的合金元素 第三节 黄铜 第四节 青铜 第五节 白铜,第十章 铜 合 金,第一节 工业纯铜,概述,物理性能：紫红色光泽，密度8.9g/cm3，熔点1083，fcc结构，导电、导热性能良好，塑性好，耐蚀，强度低。 应用：工业应用以纯铜为主。铜及铜合金的产品中，80%是以纯铜被加工成各种形状供应的。 利用铜制造电线、导电零件、 油管以及磁学仪器等。,工业纯铜,纯铜呈玫瑰红，俗称紫铜。主要有含氧铜和无氧铜两大类。,杂质元素,铋或铅：容易与铜形成低熔点共晶，造成铜的热脆； 铋或锑等：与铜的原子尺寸相差大，容易引起铋或锑在铜 晶界处偏聚，产生强烈的晶界脆化倾向。 氧元素：含

2、氧铜在氢气还原时，易裂纹。,第二节 铜合金中的合金元素,铜基固溶体,工业纯铜不适于用作结构材料。为满足制作结构件 要求，需对纯铜进行合金化，加入一些Zn、Al、Sn、Mn、 Ni等适宜的合金元素。产生显著的固溶强化效果，获得强 度及塑性都能满足要求的铜合金。,合金元素的溶解度,无限互溶元素：Ni、Au、-Mn等； 有限溶解元素：除无限互溶元素外的大多数合金元素。 注：当合金元素与铜原子尺寸差别很大时，溶解度一般较小，如Sn、As等。,合金元素对导电性、导热性的影响,溶质元素对铜导电性的影响,溶质元素对铜导热性的影响,铜合金中的强化相,2-CuBe相,图10-4 铜铍二元相图铜端,脱溶过程中产生

3、弥散的/有序介稳相，它与基体完全共格（形成很强的共格应变场），沉淀强化效果显著。进一步时效，出现/相，合金强度最高。,Ni2Si相,相图特点： Ni2Si金属间化合物在铜基固溶体中的溶解度随温度下降而急剧降低。,图10-5 Cu- Ni2Si伪二元相图,NiAl2相,图10-6 铜镍铝三元相图1000（a）和400 （b）等温截面,相图特点：NiAl2相溶解度随温度降低而减小。,Cu3Ti相,相图特点： Cu3Ti相溶解度随温度降低而显著下降。,图10-67 铜钛合金相图铜端,第三节 黄 铜,普通黄铜：H(黄）+数字（铜的百分含量） 属于Cu-Zn二元合金，如H68表示：Cu含量为68%的铜锌

4、合金。 低锌黄铜H95、H90、H85有良好的导电性、导热性和耐蚀性，有适宜的强度和良好的塑性，大量用于冷凝器和散热器。三七黄铜H70、H68强度较高、塑性很好，用于深冲零件，如散热器外壳、弹壳等。四六黄铜H62、H59可高温热加工，强度高，塑性较好，可制造导管、销钉等。,铜锌二元相图分析,铜锌二元相图,锌在铜中的溶解度较大，但含量39，会出现硬脆第二相。,黄铜的腐蚀与防止,黄铜的腐蚀分为电化学腐蚀（脱锌）和应力腐蚀。 脱锌：是指锌在中性盐溶液中发生选择性水解。可加入微量的砷W（As）0.020.06加以防止。,应力腐蚀： 冷变形后的黄铜在张应力、腐蚀介质NH3、SO2和湿空气的联合作用，发生

5、腐蚀。 应力腐蚀的防止：1）去应力退火；2）表面镀锌或镉； 3）在黄铜中加入少量的Si和微量的砷可减小自裂倾向。,在Cu-Zn二元合金的基础上，加入Sn、Si、Pb、Fe等合金元素，改善和提高其性能。 牌号： H(黄）+主加元素符号（锌除外）+数字（铜含量）-数字（主加元素含量，其余为锌含量） 如HPb59-1表示W(Pb)=1%,W(Cu)=59的铅黄铜。,多元黄铜,铝黄铜：利用铝的固溶强化，提高合金强度和硬度，同时氧化铝膜可防腐蚀，HAl77-2可制造海轮等，HAl85-0.5色泽金黄，耐蚀，可作为金的代用品。 铜锌铝合金：这类合金具有形状记忆功能，相变温度范围宽（100），可制造安全阀，

6、控温装置，断路器等。 锡黄铜：可提高耐蚀性，抑制脱锌，并提高强度，HSn70-1称为（海军黄铜）。,多元黄铜分类,第四节 青 铜,除了以锌或镍为主加元素的铜合金外，其余铜合金外观多为棕绿色，通称为青铜。 表示方法：Q(青）+ 主加元素符号 + 数字（主加元素含量）数字（其他合金元素平均含量）,相：Cu31Sn28,复杂立方，硬而脆。,相图分析,铜锡合金二元相图,强度、硬度、耐磨性、耐热性、耐蚀性都高于黄铜和锡青铜，是无锡青铜中应用最广的一种。,铝青铜的性能：,铝青铜,2相：Cu9Al4，硬而脆。,相图分析,铜铝二元相图,铜合金性能最好的一种铜合金，唯一可固溶强化的铜合金；具有很高的强度、弹性、耐磨性、耐蚀性及耐低温性，良好的导电、导热性，无磁性、受冲击时不产生火花，还具有良好的冷、热加工和铸造性能； 常用代号：QBe2、QBe1.9等； 用途：用于制造重要的精密弹簧、膜片等弹性元件，高速、高温、高压下工作的轴承等耐磨零件，防爆工具等。,铍青铜,第四节 白 铜,以