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第11课:非标设计材料之黄铜、青铜、白铜及紫铜、红铜、赤铜

2015年06月18日 [机械材料教程] 浏览:8241 评论:0

黄铜、青铜、白铜及紫铜就常用的非标材料之一,特别是黄铜和青铜,现在首先简单谈谈它们的区别:

黄铜、青铜(青灰色或者灰黄色)、白铜、紫铜(也称为“红铜”或“赤铜”)是从颜色上区别的,其中黄铜、白铜极易区分;紫铜是纯铜(杂质<1%)、青铜(其他合金成分5%左右)稍难以区别。未氧化时,红铜色泽较青铜亮,青铜略带青色或黄色偏暗;氧化后,红铜变为黑色,青铜则位青绿色(多水的有害氧化)或者巧克力色。

黄铜的属性和用途:

黄铜是一种含有其它合金成分的铜,价格较紫铜便宜,导电性和塑性较紫铜差一点,但强度和硬度要高一些。

黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜-锌二元合金,称为简单黄铜或普通黄铜,改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高,其强度也较高,塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%,含锌量再高将会产生脆性,使合金性能变坏。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力,因此称为“海军黄铜”。锡能改善黄铜的切削加工性能。铅黄铜即我们通常所说的易削国标铜。加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性,铅对黄铜的强度影响不大。雕刻铜也是铅黄铜的一种。多数黄铜具有良好色泽、加工性、延展性,易于电镀或涂装。

在工业和民用上,根据不同的使用特点来选用不同的材料。如做电线,要求较柔软,紫铜就好一些。如做联接件,上螺丝的地方多选用黄铜。

青铜的属性和用途:

原指铜锡合金,后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜,并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能、减摩性能好和机械性能好,适合於制造轴承、蜗轮、齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高,耐磨性和耐蚀性好,用於铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高,导电性好,适於制造精密弹簧和电接触元件,铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。

白铜的属性和用途:

以镍为主要添加元素的铜合金。铜镍二元合金称普通白铜;加有锰、铁、锌、铝等元素的白铜合金称复杂白铜。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好,色泽美观。这种白铜广泛用於制造精密机械、化工机械和船舶构件。电工白铜一般有良好的热电性能。锰铜、康铜、考铜是含锰量不同的锰白铜,是制造精密电工仪器、变阻器、精密电阻、应变片、热电偶等用的材料。

紫铜的属性和用途:

纯净的铜是紫红色的金属,俗称“紫铜”、“红铜”或“赤铜”。纯铜富有延展性。象一滴水那么大小的纯铜,可拉成长达两公里的细丝,或压延成比床还大的几乎透明的箔。纯铜最可贵的性质是导电性能非常好,在所有的金属中仅次于银,因此成了电气工业的“主角”。纯铜的用途比纯铁广泛得多,每年有50%的铜被电解提纯为纯铜,用于电气工业。这里所说的纯铜,确实要非常钝,含铜达99.95%以上才行。极少量的杂质,特别是磷、砷、铝等,会大大降低铜的导电率。铜中含氧(炼铜时容易混入少量氧)对导电率影响很大,用于电气工业的铜一般都必须是无氧铜。另外,铅、锑、铋等杂质会使铜的结晶不能结合在一起,造成热脆,也会影响纯铜的加工。这种纯度很高的纯铜,一般用电解法精制:把不纯铜(即粗铜)作阳极,纯铜作阴极,以硫酸铜溶液为电解液。当电流通过后,阳极上不纯的铜逐渐熔解,纯铜便逐渐沉淀在阴极上。这样精制而得的铜;纯度可达99.99%。 

(编辑:非标机械设计工程师网)

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