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銅的分類(lèi)及特點(diǎn)

返回列表 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2018-11-12

 銅合金屬于金屬材料。由于銅合金具有良好的耐腐蝕性,在當今社會(huì ),目前廣泛應用于交通、電子、建筑、航空航天等行業(yè)。

白銅

  以鎳為主要添加元素的銅合金。銅鎳二元合金稱(chēng)普通白銅:加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱(chēng)復雜白銅。工業(yè)用白銅分為結構白銅和電工白銅兩大類(lèi)。結構白銅的特點(diǎn)是機械性能和耐蝕性好,色澤美觀(guān)。這種白銅廣泛用于制造精密機械、眼鏡配件、化工機械和船舶構件。電工白銅一般有良好的熱電性能。錳銅﹑康銅﹑考銅是含錳量不同的錳白銅,是制造精密電工儀器、變阻器、精密電阻、應變片、熱電偶等用的材料。

黃銅

  迄今為止,世界上發(fā)現x早的銅制品主要是在西亞,年代大約在公元前一萬(wàn)年至公元前九千年。我國x早用黃銅鑄錢(qián)開(kāi)始于明嘉靖年間。

  什么是黃銅?黃銅是由銅和鋅所組成的合金。根據黃銅中所含合金元素種類(lèi)的不同,黃銅分為普通黃銅和特殊黃銅兩種。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(chēng)為特殊黃銅。如由鉛、錫、錳、鎳、鐵、硅組成的銅合金。三元以上的黃銅稱(chēng)特殊黃銅或稱(chēng)復雜黃銅。壓力加工用的黃銅稱(chēng)為變形黃銅。

  黃銅的特點(diǎn)有哪些?特殊黃銅又叫特種黃銅,它強度高、硬度大、耐化學(xué)腐蝕性強。還有切削加工的機械性能也較突出。黃銅有較強的耐磨性能。由黃銅所拉成的無(wú)縫銅管,質(zhì)軟、耐磨性能強。

 

黃銅在現代社會(huì )的主要用途有哪些?黃銅常被用于制造閥門(mén)、水管、空調內外機連接管和散熱器等。黃銅無(wú)縫管可用于熱交換器和冷凝器、低溫管路、海底運輸管。制造板料、條材、棒材、管材,鑄造零件等。含銅在62%~68%,塑性強,制造耐壓設備等。

  含鋅低于36%的黃銅合金由固溶體組成,具有良好的冷加工性能,如含鋅30%的黃銅常用來(lái)制作彈殼,俗稱(chēng)彈殼黃銅或七三黃銅。含鋅在36~42%之間的黃銅合金由和固溶體組成,其中x常用的是含鋅40%的六四黃銅。為了改善普通黃銅的性能,常添加其他元素,如鋁、鎳、錳、錫、硅、鉛等。鋁能提高黃銅的強度、硬度和耐蝕性,但使塑性降低,適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件。

  錫能提高黃銅的強度和對海水的耐腐性,故稱(chēng)海軍黃銅,用作船舶熱工設備和螺旋槳等。

  鉛能改善黃銅的切削性能:這種易切削黃銅常用作鐘表零件。

  黃銅鑄件常用來(lái)制作閥門(mén)和管道配件等。

青銅

  中國古代青銅器源遠流長(cháng),享譽(yù)世界已久,據考古學(xué)家證實(shí)在殷墟出土的大量青銅器代表了中國古代青銅冶鑄業(yè)的巔峰。

  什么是青銅?青銅原指銅錫合金,后除黃銅、白銅以外的銅合金均稱(chēng)青銅,并常在青銅名字前冠以第一主要添加元素的名。錫青銅的鑄造性能﹑減摩性能好和機械性能好﹐適合于制造軸承﹑蝸輪﹑齒輪等。鉛青銅是現代發(fā)動(dòng)機和磨床廣泛使用的軸承材料。鋁青銅強度高、耐磨性和耐蝕性好,用于鑄造高載荷的齒輪、軸套、船用螺旋槳等。鈹青銅和磷青銅的彈性極限高、導電性好,適于制造精密彈簧和電接觸元件、鈹青銅還用來(lái)制造煤礦、油庫等使用的無(wú)火花工具。

  青銅的特點(diǎn)有哪些?青銅具有熔點(diǎn)低、硬度大、可塑性強、耐磨、耐腐蝕、色澤光亮等特點(diǎn),適用于鑄造各種器具、機械零件、軸承、齒輪等。


青銅犀牛

  青銅在現代社會(huì )的主要用途有哪些?錫青銅與鉛青銅具有較高的疲勞強度和承載能力,優(yōu)良的耐磨性、良好的導熱性、摩擦系數低,能在250℃以下正常工作,合于制造高速重載下工作的軸承,如高速柴油機航空發(fā)動(dòng)機軸承等,常用牌號是ZCuSn10P1,ZCuPb30。

  銅鉛合金的突出優(yōu)點(diǎn)是承載能力大,抗疲勞強度高耐熱性好,但磨合性能和耐腐蝕性差,為了改善其磨合性和耐腐蝕性,通常在銅鉛合金表面電鍍一層軟金屬而成三層結構軸瓦,多用于高強化的柴油機。

銅合金的應用

交通工業(yè)

  船舶:由于良好的耐海水腐蝕性能,許多銅合金,如:鋁青銅、錳青銅、鋁黃銅、炮銅(錫鋅青銅)、白鋼以及鎳銅合金(蒙乃爾合金)己成為造船的標準材料。一般在軍艦和商船的自重中,銅和銅合金占2~3%。

  汽車(chē):汽車(chē)用銅每輛10~2I公斤,隨汽車(chē)類(lèi)型和大小而異,對于小轎車(chē)約占自重的6~9%%。銅和銅合金主要用于散熱器、制動(dòng)系統管路、液壓裝置、齒輪、軸承、剎車(chē)摩擦片、配電和電力系統、墊圈以及各種接頭、配件和飾件等。其中用鋼量比較大的是散熱器?,F代的管帶式散熱器,用黃銅帶焊接成散熱器管子,用薄的銅帶折曲成散熱片。

  鐵路:鐵路的電氣化對銅和銅合金的需要量很大。每公里的架空導線(xiàn)需用2 噸以上的異型銅線(xiàn)。為了提高它的強度,往往加入少量的銅(約1%)或銀 (約of%)。此外,列車(chē)上的電機、整流器、以及控制、制動(dòng)、電氣和信 號系統等都要依靠銅和銅合金來(lái)工作。

  飛機:飛機的航行也離不開(kāi)銅。例如:飛機中的配線(xiàn)、液壓、冷卻和氣動(dòng)系統需使用銅材,軸承保持器和起落架軸承采用鋁青銅管材,導航儀表應用抗磁鋼合金,眾多儀表中使用破銅彈性元件等等。

  輕工業(yè):輕工業(yè)產(chǎn)品與人民生活密切相關(guān),品種繁多、五花八門(mén)。由于銅具有良好綜合性能,到處可以看到它大顯身手的蹤影?,F僅舉數例如下:

  空調器和冷凍機:空調器和冷凍機的控溫作用,主要通過(guò)熱交換器銅管的蒸發(fā)及冷凝作用來(lái)實(shí)現。熱交換傳熱管的尺寸和傳熱性能,在很大程度上決定了整個(gè)空 調機和制冷裝置的效能和小型化。在這些機器上采用的都是高導熱性能的異型銅管。

  鐘表:生產(chǎn)的鐘表,計時(shí)器和有鐘表機構的裝置,其中大部分的工作部件都用"鐘表黃銅"制造。

  造紙:紙張表面看來(lái)簡(jiǎn)單,但是造紙工藝卻很復雜,需要通過(guò)許多步驟,應用很多機器,包括冷卻器、蒸發(fā)器、打漿器、造紙機等等。其中許多部件,如:各種熱交換管、輥輪、打擊棒、半液體泵和絲網(wǎng)等,大部分都用鋼合金制作。

  印刷:印刷中用銅版進(jìn)行照相制版。表面拋光的銅版用感光乳膠敏化后,在它上面照相成像。感光后的銅版需加熱使膠硬化。為避免受熱軟化,銅中往往含有少量的銀或砷,以提高軟化溫度。然后,對版子進(jìn)行腐蝕,形成分布著(zhù)凹凸點(diǎn)子圖形的印刷表面。

  在自動(dòng)排字機上,要通過(guò)黃銅字型塊的編排,來(lái)制造版型,這是銅在印刷中的另一個(gè)重要用途。字型塊通常用的是含鉛黃銅,有時(shí)也用銅或青銅。

  醫藥:制藥工業(yè)中,各類(lèi)蒸、煮、真空裝置等都用純銅制作。在醫療器械中則 廣泛使用鋅白銅。銅合金還是眼鏡架的常用材料等。

建筑業(yè)

  由于銅水管具有美觀(guān)耐用、安裝方便、安全防火、衛生保健等諸多優(yōu)點(diǎn),使它與鍍鋅鋼管和塑料管相比存在明顯優(yōu)越的價(jià)格性能比。在住宅和公用建筑中,用于供水、供熱、供氣以及防火噴淋系統,日益受到人們的青睞,成為當前的首選材料。

航天

  x近發(fā)現了一些臨界溫度更高的材料,稱(chēng)為"高溫超導材料",它們大多是復合氧化物。較早發(fā)現和比較著(zhù)名的一種是含鉛的銅基氧化物( YB2 Cu3 O7),臨界溫度為90K,可以在液氮溫度下工作。但還沒(méi)有獲得臨界溫度在室溫附近的材料;而且這些材料難于做成大塊物體,它們能通過(guò)可保持超導性的電流密度也不夠高。因此,還未能在強電的場(chǎng)合下應用,有待進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)。

  航天技術(shù)、火箭、衛星和航天飛機中,除了微電子控制系統和儀器、儀表設備以外,許多關(guān)鍵性的部件也要用到銅和銅合金。例如:火箭發(fā)動(dòng)機的燃燒室和推力室的內村,可以利用鋼的優(yōu)良導熱性來(lái)進(jìn)行冷卻,以保持溫度在允許的范圍內。亞里安那5號火箭的燃燒室內襯,用的是銅一銀一結合金,在這個(gè)內襯內加工出360個(gè)冷卻通道,火箭發(fā)射時(shí)通入液態(tài)氫進(jìn)行冷卻。

  此外,銅合金也是衛星結構中承載構件用的標準材料。衛星上的太陽(yáng)翼板通常是由銅與其它幾個(gè)元素的合金制成的。


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