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铜合金——黄铜、青铜和白铜
日期:2020年05月28日 访问:0 作者:百超迪能 来源:www.laser8508.com

铜合金具有出色的材料性能,可用于许多场景。在过去的数千年中,纯铜一直是最重要的金属之一,与其他金属相比,它的最大优点是:导电性好、高导热率、强度和可塑性的杰出结合、在许多环境中的耐腐蚀性。

铜的许多特性,包括抗磁性,也存在于其合金中,多种合金元素增加了其他所需要的性能。虽然铜的价格相对较高,但其合金黄铜、青铜和白铜仍在各种领域(包括工程)中有着不可撼动的地位。

黄铜

向铜中添加锌会增强合金的强度,同时,其可塑性也增加,这是一个非常重要的功能。

10-20%的锌合金被称为镀金金属,用于珠宝业和热交换器的生产;30%的锌合金被称为弹药筒黄铜。可成型黄铜中锌的最高阈值约为35%。

添加其他合金元素可以进一步改善黄铜的性能。例如,锡和铝提高了其在海水中的耐腐蚀性。

单相黄铜

应用范围:珠宝、艺术品、餐具、乐器和弹药筒。

单相黄铜的锌含量高达37%,被称为阿尔法黄铜,具有均匀的晶体结构,更软并且具有更高的延展性。这些品质使阿尔法黄铜适合冷加工、拉拔、弯曲等工艺。

双相黄铜

应用范围:热交换器、电容器、自动切割工作台制成的零件等。

双相黄铜,同时包含α和β相,即α晶粒结构和β晶粒结构都存在。双相黄铜因为使用了大量的锌 ,所以价格比单相黄铜更便宜,同时也容易受到腐蚀。其化学成分使其具有更大的强度和硬度,因此,适用于热成型和铸造等工艺。

青铜

根据所使用的合金元素,青铜合金分为不同的种类。

锡青铜

应用范围:弹簧、垫圈、硬币、工艺品、泵零件、耐压铸件、轴承等。

其应用取决于合金中所用锡的百分比。适用于冷加工的合金中锡的最大含量约为7%,这些铜合金具有良好的可塑性。

锡的最大含量为约20%,从5%的锡开始,合金的结构发生变化,需要进行一些额外的热处理,这导致其出现多孔结构,这也是它们不适合除铸造以外的其他成型方法的原因。

双相锡青铜的主要应用是在轴承行业,这种结构拥有良好的平衡,其中α相确保了抗击打性,而硬而脆的化合物则承担了载荷并提供了一定的耐磨性。

锡青铜中有时也存在锌和铅。锌改善了铸件的质量,同时也使合金更便宜,这种青铜也被称为枪铜,因为过去大型枪都是使用这种材料制成的。

少量铅有助于改善青铜的切削机械性能。用作轴承材料的铅青铜中铅的含量则比较高(最高25%)。

铝青铜

应用范围:硬币、船舶零件、船舶硬件、套筒轴承、泵、阀门等。

铝青铜具有与锡青铜相似的特性,大多具有单相并且适合于冷成型,非常适用于制作硬币,其中,铝的含量通常在6-12%之间。

双相铝青铜可用作铸造合金或用于热加工。铝含量约10%的铝青铜用于制造螺旋桨、阀门、泵等。

白铜

应用范围:硬币、船舶设备、电气设备、热交换器、冷却系统、造船等。

铜镍合金坚固且具有较强的可塑性。在铜中添加镍(通常为2-30%)可使金属高度耐腐蚀,并具有出色的导电性能。

铜镍合金在40…50%镍时几乎没有热膨胀系数,电阻也最大,因此Constantan(含镍45%的Cu-Ni合金)用于温度变化较大的电气设备。

耐腐蚀的铜镍合金包含大约30%的镍,以及少量的铁和锰,它们在盐水中的性质特别稳定。


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