黄铜的成分(黄铜的成分含量)

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铜及铜合金的热处理

(资料图片)

一、纯铜(紫铜)

铜是人类历史上最早使用的金属。现在主要用作电气、热力和耐腐蚀设备。导电元件、弹性元件、管道和耐磨零件(轴承、衬套、小齿轮等)。).

密度:8.94克/立方厘米；；

导电性和导热性仅次于金和银；

面心立方晶体结构在极低温度下仍保持良好的塑性；

熔点:1084℃

(1)良好的导电性和导热性。(电线、电缆、散热管、热交换器等。)，任何杂质元素的加热都会降低铜的导电性和导热性；

冷变形对铜的导电性影响不大。80%冷变形后，纯铜的电导率下降不到3%，因此铜线可以在冷硬化状态下使用。冷硬化是提高铜及铜合金强度的常用方法。

杂质对铜的导电性和导热性的影响

(2)化学稳定性高，耐腐蚀性好。铜的标准电极电位高于氢的标准电极电位，在许多介质中的化学稳定性很好。(电线、冷热配水设备、热水泵和余热锅炉)；

(3)非磁性，磁化系数极低，用于制造磁性仪器(指南针、航空空仪器、火炮瞄准环等。)不允许受磁性干扰；

(4)高塑性变形能力。面立方晶格。然而，中温区的塑性急剧下降，应避免在该区进行压力加工。热压一般在800-900℃下进行，中温脆性区一般认为是铅等低熔点杂质造成的。

铜的机械性能与温度的关系(99.5%铜，0.005%铅，600℃退火1小时)

工业纯铜的热处理

通常，为了消除内应力、软化金属或改变晶粒尺寸，只进行再结晶退火。退火温度一般为500-700℃..

工业纯铜等级

T1-99.95%铜；

T2-99.90%铜；

T3-99.70%铜；

T4-99.5%铜

含有铋、铅、锑、硫、磷、氧等杂质。

无氧铜

TU1，TU2 .氧含量小于0.01%。具有高导电性、导热性、耐腐蚀性、焊接性和可塑性。

根据化学成分，铜合金可分为三类:黄铜、青铜和白铜。

(1)黄铜:锌是主要的合金元素，用H表示，H后的数字表示铜的含量。如果还有另一种合金元素，在H后加上所加元素的化学符号，在表示铜含量的数字后画一条短横线，写上其百分含量；例如:H68、HPb59-1。

(2)白铜:镍为主要合金元素，用b表示，例:BAl6-1.5。

(3)青铜:主要合金元素为锌、镍以外的元素，用q表示，例:QSn7。

第二，黄铜

良好的机械性能、耐腐蚀性、导电性和导热性等。与纯铜等铜合金相比，价格更低，是有色金属中应用最广泛的合金材料。分为二元黄铜(普通黄铜)和多元黄铜(复杂黄铜和特殊黄铜)。

铜锌合金相图

从铜锌合金的相图可以看出，黄铜有A和A+b’两种组织，分别称为单相黄铜和两相黄铜。

黄铜的性能

锌含量对铸态铜合金力学性能的影响

黄铜的应用

单相黄铜具有良好的塑性

H96和H85具有良好的导热性和耐腐蚀性，一定的强度和良好的塑性。用于许多冷凝器和散热器。

H70和H68具有高强度和优异的塑性，用于通过冷冲压或深冲制造复杂零件。枪壳和弹壳被称为“黄铜壳”。

双相黄铜具有良好的热塑性和高强度。

H62在热态下强度高，塑性好。广泛应用于板材、棒材、管材、线材等行业，被称为“商业黄铜”。

H59强度高、含锌量高、价格低。优异的热压加工性，一般的耐腐蚀性，多用于机械制造的棒材和型材。

黄铜热处理系统

黄铜的主要热处理方法:退火(再结晶退火、消除应力退火)

再结晶退火:加工步骤之间的中间退火，产品的最终退火。目的是消除加工硬化，恢复塑性，获得细晶组织。再结晶温度随合金成分而变化，大多在300-400℃范围内。再结晶退火温度大多在600-700℃..

应力消除退火:含锌量高的黄铜有严重的应力腐蚀开裂倾向，其冷变形产品必须进行应力消除退火，以消除变形过程中产生的残余应力，防止自裂。一般为230-300℃..

退火硬化现象

冷变形后，低于再结晶温度退火的黄铜硬度不会降低，反而会增加。例如，H70，在50%冷变形后，在235℃退火1小时，拉伸强度增加30兆帕，伸长率降低2%。实验表明，含锌10%以上的黄铜、含铝4%以上的青铜、含锰5%以上的青铜、含镍30%以上的白铜都有这种异常的退火硬化现象，也叫变形时效。

三.锡青铜

铜和锡的合金被称为锡青铜。锡青铜在已经使用了两千多年。其主要特点是耐腐蚀、耐磨、弹性好、铸件体积收缩小。

锡青铜的用途:

(1)高强度弹性材料:弹簧、弹片和弹性元件；

(2)耐磨材料:轴承套、齿轮等。；

(3)艺术铸件、青铜雕像等。

铜锡合金相图

在α相区，随着锡含量的增加，强度和塑性增加。10%锡左右的塑性最好，21%-23%锡左右的抗拉强度最高。δ相(Cu31Sn8)脆硬。随着这一阶段的增加，强度急剧下降。

锡含量对锡青铜力学性能的影响锡:3 ~ 14%

锡青铜的热处理

铜锡合金中原子的扩散速度很慢，经过长时间的保温才能进行共析转变。此外，在一般生产条件下，冷却速度快，合金中不出现α+ε组织。从工程角度来看，锡青铜的含锡量一般小于10%，获得单相α组织，因此锡青铜不能通过热处理进行强化。

根据锡青铜的使用目的和加工方法，常用的热处理有均匀化退火、再结晶退火和去应力退火。

消除枝晶偏析的均匀化退火，通常在625-725℃退火1-6小时；

在冷变形过程之间，青铜的中间再结晶退火消除了变形硬化，例如，QSn6.5-0.4的再结晶退火温度为600℃；；

锡青铜QSn4-3等。用作弹性元件的不能通过再结晶退火，而只能通过250-300℃的应力消除退火

第四，铝青铜

锡很贵，所以用其他合金元素代替锡。铝就是其中之一。铝具有良好的机械性能、耐腐蚀性和耐磨性。

铜铝合金相图

含铝5%-8%的铝青铜(QAl5和QAl7)是α单相合金，塑性好，可冷热加工。

含铝9%-10%的合金(QAl10)在高温下具有α+β显微组织，可承受热压。565℃以下共析分解后，合金塑性下降，不能进行冷变形。

铝含量对铝青铜力学性能的影响

铝的热处理

当铝合金含量小于7.4%时，在所有温度下均为单相α固溶体，塑性好，易于加工。在压力加工期间，通常进行中间再结晶退火和应力消除退火。

含铝9.4%-15.6%的铝青铜可以通过热处理进行强化。当温度达到β相区时，在快速冷却过程中发生β→-β′相变，形成β′马氏体。

五、铍青铜

含铍铜合金为铍青铜，铍含量一般为1.5%-2.5%。铍青铜具有很强的沉淀强化作用。淬火时效后，强度约为1400兆帕，具有良好的导热性、导电性、耐腐蚀性和耐磨性。

铍青铜可用于制造高级弹性元件和特殊耐磨元件，以及电气开关(非磁性、无冲击火花)和点接触器。

铜铍合金相图

铍青铜的热处理

(1)淬火:铍含量超过1.7%，最佳淬火温度为780-790℃，保温时间为8-15分钟。

(2)时效:时效温度为0.5-0.6Tm，对于铍含量高于1.7%的合金，最佳时效温度为300-330℃，保温1-3小时。如果铍含量小于0.5%的合金熔点升高，最佳时效温度为450-480℃

过饱和固溶体→ G.P .区→γ′→γ

(3)退火:铍青铜最好在β共析转变温度以下退火，一般为550-570℃，保温2-3小时。如果退火温度过高，超过共析转变温度，会导致β相的聚集和粗化，而如果退火温度低于550°C，则不能有效软化合金。应力消除退火一般在150-200℃下进行15-20分钟。

不及物动词德银

铜和镍形成无限固溶体，普通白铜的结构为单相固溶体。它的突出优点是在各种腐蚀性介质中具有较高的机械性能和极高的化学稳定性，广泛应用于船舶、医疗器械和化工行业。铁铜、铝铜、锌铜和电工铜。

Cu-Ni合金相图 Ni