A. 哪位大俠知道:具有黃金色澤的銅合金的化學成分
金色的銅是黃銅
黃銅是由銅和鋅所組成的合金。如果只是由銅、鋅組成的黃銅就叫作普通黃銅。如果是由二種以上的元素組成的多種合金就稱為特殊黃銅。如由鉛、錫、錳、鎳、鉛、鐵、硅組成的銅合金。黃銅有較強的耐磨性能。特殊黃銅又叫特種黃銅,它強度高、硬度大、耐化學腐蝕性強。還有切削加工的機械性能也較突出。由黃銅所拉成的無縫銅管,質軟、耐磨性能強。黃銅無縫管可用於熱交換器和冷凝器、低溫管路、海底運輸管。製造板料、條材、棒材、管材,鑄造零件等。含銅在62%~68%,塑性強,製造耐壓設備等。
根據黃銅中所含合金元素種類的不同,黃銅分為普通黃銅和特殊黃銅兩種。壓力加工用的黃銅稱為變形黃銅。
1.普通黃銅
(1)普通黃銅的室溫組織 普通黃銅是銅鋅二元合金,其含鋅量變化范圍較大,因此其室溫組織也有很大不同。根據Cu-Zn二元狀態圖(圖6),黃銅的室溫組織有三種:含鋅量在35%以下的黃銅,室溫下的顯微組織由單相的α固溶體組成,稱為α黃銅;含鋅量在36%~46%范圍內的黃銅,室溫下的顯微組織由(α+β)兩相組成,稱為(α+β)黃銅(兩相黃銅);含鋅量超過46%~50%的黃銅,室溫下的顯微組織僅由β相組成,稱為β黃銅。
(2)壓力加工性能 α單相黃銅(從H96至H65)具有良好的塑性,能承受冷熱加工,但α單相黃銅在鍛造等熱加工時易出現中溫脆性,其具體溫度范圍隨含Zn量不同而有所變化,一般在200~700℃之間。因此,熱加工時溫度應高於700℃。單相α黃銅中溫脆性區產生的原因主要是在Cu-Zn合金系α相區內存在著Cu3Zn和Cu9Zn兩個有序化合物,在中低溫加熱時發生有序轉變,使合金變脆;另外,合金中存在微量的鉛、鉍有害雜質與銅形成低熔點共晶薄膜分布在晶界上,熱加工時產生晶間破裂。實踐表明,加入微量的鈰可以有效地消除中溫脆性。
兩相黃銅(從H63至H59),合金組織中除了具有塑性良好的α相外,還出現了由電子化合物CuZn為基的β固溶體。β相在高溫下具有很高的塑性,而低溫下的β′相(有序固溶體)性質硬脆。故(α+β)黃銅應在熱態下進行鍛造。
含鋅量大於46%~50%的β黃銅因性能硬脆,不能進行壓力加工。
(3)機械性能 黃銅中由於含鋅量不同,機械性能也不一樣,圖7是黃銅的機械性能隨含鋅量不同而變化的曲線。對於α黃銅,隨著含鋅量的增多,σb和δ均不斷增高。對於(α+β)黃銅,當含鋅量增加到約為45%之前,室溫強度不斷提高。若再進一步增加含鋅量,則由於合金組織中出現了脆性更大的r相(以Cu5Zn8化合物為基的固溶體),強度急劇降低。(α+β)黃銅的室溫塑性則始終隨含鋅量的增加而降低。所以含鋅量超過45%的銅鋅合金無實用價值。
2.特殊黃銅
為了提高黃銅的耐蝕性、強度、硬度和切削性等,在銅-鋅合金中加入少量(一般為1%~2%,少數達3%~4%,極個別的達5%~6%)錫、鋁、錳、鐵、硅、鎳、鉛等元素,構成三元、四元、甚至五元合金,即為復雜黃銅,亦稱特殊黃銅。
(1)鋅當量系數 復雜黃銅的組織,可根據黃銅中加入元素的「鋅當量系數」來推算。因為在銅鋅合金中加入少量其他合金元素,通常只是使Cu-Zn狀態圖中的α/(α+β)相區向左或向右移動。所以特殊黃銅的組織,通常相當於普通黃銅中增加或減少了鋅含量的組織。例如,在Cu-Zn合金中加入1%硅後的組織,即相當於在Cu-Zn合金中增加10%鋅的合金組織。所以硅的「鋅當量」為10。硅的「鋅當量系數」最大,使Cu-Zn系中的α/(α+β)相界顯著移向銅側,即強烈縮小α相區。鎳的「鋅當量系數」為負值,即擴大α相區。
(2)特殊黃銅的性能 特殊黃銅中的α相及β相是多元復雜固溶體,其強化效果較大,而普通黃銅中的α及β相是簡單的Cu-Zn固溶體,其強化效果較低。雖然鋅當量相當,多元固溶體與簡單二元固溶體的性質是不一樣的。所以,少量多元強化是提高合金性能的一種途徑。
(3)幾種常用的特殊變形黃銅的組織和壓力加工性能
鉛黃銅:鉛實際不溶於黃銅內,呈游離質點狀態分布在晶界上。鉛黃銅按其組織有α和(α+β)兩種。α鉛黃銅由於鉛的有害作用較大,高溫塑性很低,故只能進行冷變形或熱擠壓。(α+β)鉛黃銅在高溫下具有較好的塑性,可進行鍛造。
錫黃銅:黃銅中加入錫,可明顯提高合金的耐熱性,特別是提高抗海水腐蝕的能力,故錫黃銅有「海軍黃銅」之稱。
錫能溶入銅基固溶體中,起固溶強化作用。但是隨著含錫量的增加,合金中會出現脆性的r相(CuZnSn化合物),不利於合金的塑性變形,故錫黃銅的含錫量一般在0.5%~1.5%范圍內。
常用的錫黃銅有HSn70-1,HSn62-1,HSn60-1等。前者是α合金,具有較高的塑性,可進行冷、熱壓力加工。後兩種牌號的合金具有(α+β)兩相組織,並常出現少量的r相,室溫塑性不高,只能在熱態下變形。
錳黃銅:錳在固態黃銅中有較大的溶解度。黃銅中加入1%~4%的錳,可顯著提高合金的強度和耐蝕性,而不降低其塑性。
錳黃銅具有(α+β)組織,常用的有HMn58-2,冷、熱態下的壓力加工性能相當好。
鐵黃銅:鐵黃銅中,鐵以富鐵相的微粒析出,作為晶核而細化晶粒,並能阻止再結晶晶粒長大,從而提高合金的機械性能和工藝性能。鐵黃銅中的鐵含量通常在1.5%以下,其組織為(α+β),具有高的強度和韌性,高溫下塑性很好,冷態下也可變形。常用的牌號為Hfe59-1-1。
鎳黃銅:鎳與銅能形成連續固溶體,顯著擴大α相區。黃銅中加入鎳可顯著提高黃銅在大氣和海水中的耐蝕性。鎳還能提高黃銅的再結晶溫度,促使形成更細的晶粒。
HNi65-5鎳黃銅具有單相的α組織,室溫下具有很好的塑性,也可在熱態下變形,但是對雜質鉛的含量必須嚴格控制,否制會嚴重惡化合金的熱加工性能。
我國最早用黃銅鑄錢開始於明嘉靖年間。 「黃銅」一詞最早見於西漢東方朔所撰的(((}申異經·中荒經》:「西北有宮,黃銅為牆,題日地皇之宮。」這種「黃銅」指的是何種銅合金,待考。《新唐書·食貨志》又有『青銅」、「黃銅」的稱謂,分別指礦石顏色和冶煉產品,並非現在的銅錫合金與銅鋅合金。宋人洪咨夔撰《大冶賦》中又有「其為黃銅也,坑有殊名,山多眾朴」,指的是火法煉制的純銅。黃銅一詞專指銅鋅合金,則始於明代,其記載見於《明會典》:「嘉靖中則例,通寶錢六百萬文,合用二火黃銅四萬七千二百七十二斤……。」通過對明代銅錢成分的分析,發現《明會典》中所說的鑄錢種真正意義上的黃銅的出現較其它幾種銅合金晚很多,這是因為黃銅中金屬鋅的獲得比較困難。氧化鋅在950℃一1000℃的高溫下才能較快地被還原成金屬鋅,而液態鋅在906℃時已經沸騰,所以還原得到的金屬鋅以蒸氣狀存在。在冷卻時反應逆轉,蒸氣鋅為爐中的二氧化碳再氧化成氧化鋅,因此要得到金屬鋅必須有特殊的冷凝裝置。這是金屬鋅的使用比銅、鉛、錫、鐵的使用晚得多的原因,也是黃銅鑄幣出現較晚的原因之一。但是,在姜寨仰韶文化遺址中曾出土有含鋅量超過20%的黃銅片和黃銅管,山東膠縣三里河龍山文化的地層中也曾出土兩種黃銅錐。顯而易見,這些黃銅器物的出現並不是說人們在史前就掌握了黃銅的冶煉技術,而是人們在利用銅鋅共生礦時無意中獲得的。商周時期銅器的含鋅量都很低,一般在10-z數量級。西漢、新莽的錢中有板個別的銅鋅甘金錢,其中有的錢幣中鋅的含量達到7%,但是這並不能說明黃銅鑄錢產生於西漢新莽之際。因為這些銅鋅合金是極個別現象,其含鋅量又普遍較真正意義上的黃銅含鋅量15%一40%要小得多。所以我們認為這些含鋅的銅錢是漢代在「即山鑄錢」中使用銅鋅共生礦時產生的。據對有關礦山進行調查後發現,山東的昌濰、煙台、臨沂及湖北等地都有資源豐富的銅鋅共生礦,這就使冶煉後的銅含有一小部分鋅。到了唐代,由於鑄錢材料的規范化,使所鑄行的錢幣中鋅的含量均為恆量。
B. 什麼是銅合金
銅合金(copper alloy )以純銅為基體加入一種或幾種其他元素所構成的合金。
主要用於製作發電機﹑母線﹑電纜﹑開關裝置﹑變壓器等電工器材和熱交換器﹑管道﹑太陽能加熱裝置的平板集熱器等導熱器材。常用的銅合金分為黃銅﹑青銅﹑白銅3大類。
(2)銅及銅合金得塔相是什麼擴展閱讀
應用
1、電力輸送
力輸送中需要大量消耗高導電性的銅,主要用於動力電線電纜、匯流排、變壓器、開關、接插元件和聯接器等。
2、電機製造
在電機製造中,廣泛使用高導電和高強度的銅合金。主要用銅部位是定子、轉子和軸頭等。
3、通訊電纜
80年代以來,由於光纖電纜載流容量大等優點,在通訊干線上不斷取代銅電纜,而迅速推廣應用。
4、住宅電氣線路
隨著我國人民生活水平提高,家電迅速普及,住宅用電負荷增長很快。
C. 銅合金化中固態相變有哪些類型
銅及銅合金的分類 銅是人類最早使用的金屬,自然界有自然銅存在,與其他金屬不同,銅在自然界中既以礦石的形式存在,也同時以純金屬的形式存在,其應用以純銅為主,同時其合合金也在工業等多個領域中廣泛應用,工業上常將銅和銅合金分為四類,分別是:純銅、黃銅、青銅和白銅。 1. 銅與銅合金的分類 1.1 按生產應用的方式(可分為二大類)形變銅與銅合金、鑄造銅與銅合金 對於壓力加工專業來說,主要是和形變銅與銅合金打交道,因此,重點學習形變銅與銅合金。
1.2 銅與銅合金的名稱: 根據歷史上形成的習慣,起的是某一種顏色的名稱,它們是: 紫銅——純銅Cu 黃銅——Cu-Zn 合金 青銅—— 錫青銅:Cu-Sn 合金 鋁青銅:Cu-Al 合金 鈹青銅:Cu-Be 合金 鈦青銅:Cu-Ti 合金 白銅—— Cu-Ni 合金 ( 有的銅合金叫做青銅,但合金的顏色並不真就是青色的。) 2. 純銅 純銅的新鮮表面是玫瑰紅色的,當表面氧化形成氧化亞銅 Cu2O 膜後就呈紫色,所以純銅就常被稱為紫銅。 紫銅具有好的導電、導熱、耐蝕和可焊等性能,並可冷、熱壓力加工成各種半成品,工業上廣泛用於製作導電、導熱和耐蝕等器材。 2.1純銅的成份、組織與性能 2.2.1.其結構、組織:在金屬學中學過,純Cu的晶體[結構]是面心立方晶格(f、c、c),滑移系多,易塑性變形,塑性好。其組織由單一的銅晶粒組成。 2.2.2.在成分方面:100%純的金屬是沒有的,非100%純。Cu 的最高純度可達99.999%(三個9)工業純Cu 的純度約為99.90~99.96%雜質的存在相當於使純銅的成份改變,這自然會引起一些性能的變化。
雖純Cu 有一些性能幾乎不受雜質的影響但導電率、機械性能卻受雜質或晶 4 體缺陷的影響較大現在先綜合看看工業純Cu 的性能—— 2.2 工業純銅的性能 2.2.1 純銅的性能優點: 從純銅的各種性能中我們可以總結出幾條性能優點,從而可以明白為什麼銅會以純金屬的形式得到這么廣泛的應用。 ①優良的導電、導熱性;∴Cu 廣泛用於:導電器(如:電線、電纜、電器開關)導熱器(如:冷凝管、散熱管、熱交換器) ②良好的耐蝕性; Cu具有極好的耐蝕性,且反應後表面有保護膜(銅綠) 在普通的溫度下,銅不太會與乾燥空氣中的氧氣O2反應,但Cu能與CO2、 SO2、醋發生作用,生成銅綠――鹼式碳酸銅、鹼式硫酸銅CuSO4·3(OH)2 (深綠色)、鹼式醋酸銅,這樣銅的表面上就慢慢生成了一層保護膜。
③有良好的塑性 退火工業純銅的拉伸延伸率δ ≈50%,純Cu 易加工成材 例:加工出來的細銅絲可細於頭發絲(8 絲)達4~5 絲 2.2.2 純銅的機械性能與工藝性能 我們通過結合純銅的生產、加工過程來了解、認識 (1) 純Cu 的加工過程( 幾乎全部純銅都是經過加工成材供應用戶的,我們在工廠中可以觀察到,其生產過程一般為: (2) 純銅的機械性能—— ① 鑄態銅的性能很低; ② 經加工後,軟態銅、硬態銅的性能,見上面數據; ③ 銅經過強烈冷加工(形變率ε ≥80%)後,強度δ b將急劇升高,但塑 5 性強烈變壞,加工硬化很厲害,對純銅來說,其機械性能是由其晶粒度和位借密度所決定的。
D. 銅及銅合金性質有哪些區別
銅及銅合金性質區別在於:
銅比較軟,適用於做銅線,光纜。
銅合金是通過銅的冶煉,所以應用要更加廣泛,汽機車:拖拉機,聯合收割機,農作物噴霧器,推土機,平地機等其他建築機械;在汽車行業適用於動力轉向泵,轉向器推力墊片,盤式制動器,減震器,門鉸鏈,雨刮器,椅子調角器,空氣閥以及電磁閥等;
辦公商務機械:復印機、傳真機、列印機、郵件處理機等;
液壓元件和閥門:齒輪泵、柱塞泵、葉片泵,球閥、蝶閥,氣缸、油缸以及其他液壓元件等;
家用電器:冰箱、空調、吸塵器、縫紉機、清洗機、微波爐和健身器材等;
以及其它物流機械、包裝機械、紡織機械、港口機械、礦山機械和森林機械等等。
銅合金的硬度,耐溫,摩擦與銅都不太一樣。
E. 銅合金的主要有什麼和什麼
您好!
銅合金主要分為黃銅、青銅和白銅,黃銅是鋅為主加元素的銅合金,它又分為普通黃銅和特殊黃銅,普通黃銅是銅與鋅的合金,普通黃銅又分為單相黃銅(Zn<39%)和雙相黃銅(Zn:39%--45%).
特殊黃銅:在普通黃銅中加入其它元素所組成的合金叫特殊黃銅,常加的元素有錫、硅、錳、鉛、鋁,分別叫錫黃銅、硅黃銅、等等。
青銅:銅與除鋅、鎳以外的合金叫青銅,它又分為普通青銅(錫青銅)和特殊青銅(無錫青銅)。普通青銅(以錫為主加元素的錫青銅),在錫青銅中常加入磷、鋅、鋁等元素,可以改善錫青銅的耐磨性、流動性及切削加工性,使性能更加全面。特殊青銅(無錫青銅),特殊青銅是不含錫的青銅。主加元素為鋁、硅、鉛和鈹等。大多數特殊青銅都比錫青銅具有更高的機械性能、耐磨性和耐蝕性
白銅:銅和鎳的合金叫白銅,主加元素為鎳,它又分為普通白銅和復雜白銅。(白銅在網路中有詳細的介紹,)