铜及铜合金 1．工业铜 铜是贵重有色金属，是人类应用较早和广的一种有色金属，其全世界产量仅次于钢和铝。工业铜又称紫铜，密度为8.96×103kg/m3，熔点为l083℃。铜 具有良好的导电、导热性，其晶体结构为面心立方晶格，因而塑性好，容易进行冷热加工。同时铜有较高的耐蚀性，在大气、海水中及不少酸类中皆能耐蚀。但其强度低，强度经冷变形后可以提高，但塑性下降。 工业铜按杂质含量可分为T1、T2、T3、T4四种。“T”为铜的汉语拼音字头，其数字越大，度越低。如T1的?Cu＝99.95％，而T4的?Cu＝99.50％，余为杂质含量。铜一般不作结构材料使用，主要用于制造电线、电缆、导热零件及配制铜合金。 2． 黄铜 黄铜是以锌为主要合金元素的铜锌合金。按化学成分分为普通黄铜和特殊黄铜两类。 普通黄铜由铜与锌组成的二元合金。它的色泽美观，对海水和大气腐蚀有很好的抗力。当?Cu<32%时为单相黄铜，单相黄铜塑性好，适宜于冷、热压力加工；当?Cu≥32％后，组成双相黄铜，适宜于热压力加工。 黄铜的代号用“H”（黄）汉语拼音 数字表示，数字表示铜的平均质量分数。 H80色泽好，可以用来制造装饰品，故有“金色黄铜”之称。H70强度高、塑性好，可用深冲压的方法制造弹壳、散热器、垫片等零件，故有“弹壳黄铜”之称。 H62、H59，它们具有较高的强度与耐蚀性，且价格便宜，主要用于热压、热轧零件。 为改善黄铜的某些性能，常加入少量A1、Mn、Sn、Si、Pb、Ni等合金元素，形成特殊黄铜。 特殊黄铜的代号是在“H”之后标以主加元素的化学符号，并在其后标以铜及合金元素的质量分数。例HPb59-1表示?Cu=59％、?Pb=1％，量为?Zn的铝黄铜。 3．青铜 青铜原指人类历史上应用较早的一种Cu-Sn合金。但逐渐地把除锌以外的其它元素的铜基合金，也称为青铜。所以青铜包含有锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜和铅青铜等。 青铜的代号为“Q(青) 主加元素符号及其质量分数 其它元素符号及质量分数”。铸造青铜则在代号（牌号）前加“ZCu”。 1）锡青铜 以Sn为主加入元素的铜合金，我国古代遗留下来的钟、鼎、镜、剑等就是用这种合金制成的，至今已有几千年的历史，仍完好无损。 锡青铜铸造时，流动性差，易产生分散缩孔及铸件致密性不高等缺陷，但它在凝固时体积收缩小，不会在铸件某处形成集中缩孔，故适用于铸造对外形尺寸要求较严格的零件。 锡青铜的耐腐蚀性比铜和黄铜都高，特别是在大气、海水等环境中。抗磨性能也高，多用于制造轴瓦、轴套等耐磨零件。 常用锡青铜牌号有QSn4-3、QSn6.5-0.1、ZCuSn10P1。 2）铝青铜 铝青铜是以铝为主加元素的铜合金，它不仅价格低廉，且强度、耐磨性、耐蚀性及耐热性比黄铜和锡青铜都高，还可进行热处理(淬火、回火)强化。当含A1量小于5％时，强度很低，塑性高；当含A1量达到12％时，塑性已很差，加工困难。故实际应用的铝青铜的?Al一般在5~10％之间。当?Al＝5~7％时，塑性较好，适于冷变形加工。当?Al＝10％左右时，常用于铸造。 常用铝青铜牌号有QAl7。 铝青铜在大气、海水、碳酸及大多数有机酸中具有比黄铜和锡青铜更高的抗蚀性。因此铝青铜是无锡青铜中应用广的一种，也是锡青铜的重要代用品，缺点是其焊接性能较差。铸造铝青铜常用来制造强度及耐磨性要求较高的摩擦零件，如齿轮、轴套、蜗轮等。 3）铍青铜 铍青铜的含Be量很低，约?Be＝1.7~2.5％，Be在Cu中的溶解度随温度而变化，故它是可以固溶时效强化的铜合金，经固溶处理及人工时效后，其性能可达σb＝1200MPa， δ＝2~4％，330~400HBS。 铍青铜还有较高的耐蚀性和导电、导热性，无磁性。此外，有良好的工艺性，可进行冷、热加工及铸造成型。通常制作弹性元件及钟表、仪表、罗盘仪器中的零件，电焊机电极等。