銅合金的分類方法有三種:
按合金
按合金系劃分,可分為非合金銅和合金銅.非合金銅包括高純銅、韌銅、脫氧銅、無氧銅等,習慣上,人們將非合金銅稱為紫銅或純銅,也叫紅銅,而其他銅合金則屬于合金銅。我國和俄羅斯把合金銅分為黃銅、青銅和白銅,然后在大類中劃分小的合金系。
按功能
按功能劃分,有導電導熱用銅合金(主要有非合金化銅和微合金化銅)、結(jié)構(gòu)用銅合金(幾乎包括所有銅合金)、耐蝕銅合金(主要有錫黃銅、鋁黃銅、各種不白銅、鋁青銅、鈦青銅等)耐磨銅合金(主要有含鉛、錫、鋁、錳等元素復雜黃銅、鋁青銅等)、易切削銅合金(銅-鉛、銅-碲、銅-銻等合金)、彈性銅合金(主要有銻青銅、鋁青銅、鈹青銅、鈦青銅等)阻尼銅合金(高錳銅合金等)、藝術(shù)銅合金(純銅、簡單單銅、錫青銅、鋁青銅、白銅等)。顯然,許多銅合金都具有多生功能。
材料形成方法
按材料形成方法劃分為可為鑄造銅合金和變形銅合金。事實上,許多銅合金既可以用于鑄造,又可以用于變形加工。通常變形銅合金可以用于鑄造,而許多鑄造銅合金卻不能進行鍛造、擠壓、深沖和拉拔等變形加工。鑄造銅合金和變形銅合金又可以細分為鑄造用紫銅、黃銅、青銅和白銅。
錫青銅除了含有3%~14%錫,此外還常常加入磷、鋅、鉛等元素。耐蝕、耐磨,有較好的力學性能和工藝性能,并能很好地焊接和釬焊,沖擊時不產(chǎn)生火花。分為加工錫青銅和鑄造錫青銅。用于壓力加工的錫青銅含錫量低于6%~7%,鑄造錫青銅的含錫量為10%~14%。常用牌號有QSn4-3,QSn4.4-2.5,QSn7-O.2,ZQSn10,ZQSn5-2-5,ZQSN6-6-3等。錫青銅是鑄造收縮率小的有色金屬合金,可用來生產(chǎn)形狀復雜、輪廓清晰、氣密性要求不高的鑄件。錫青銅在大氣、海水、淡水和蒸汽中十分耐蝕,廣泛用于蒸汽鍋爐和海船零件。含磷錫青銅具有良好的力學性能,可用作高精密工作母機的耐磨零件和彈性零件。含鉛錫青銅常用作耐磨零件和滑動軸承,含鋅錫青銅可作高氣密性鑄件。
鋁青銅具有許多優(yōu)良的性能。鋁青銅具有很高的強度、硬度和耐磨性,常用來制造齒輪坯料、螺紋等零件。鋁青銅具有很好的抗蝕性,因此可用來制造耐腐蝕零件,如螺旋槳、閥門等。鋁青銅在沖擊作用下不會產(chǎn)生火花,可用來制造無火花工具材料。具有優(yōu)良的導熱系數(shù)和穩(wěn)定的剛度,作為模具材料在拉伸、壓延不銹鋼板式換熱器時不會產(chǎn)生粘模、劃傷工件等優(yōu)點,已成為一種新型模具材料。鋁青銅具有形狀記憶效應,已經(jīng)作為形狀記憶合金得到發(fā)展。鋁青銅合金價格相對便宜,成為一些昂貴金屬材料的部分替代品,如替代錫青銅、不銹鋼、鎳基合金等。
普通黃銅的用途極為廣泛如水箱帶、供排水管、獎章、波紋管、蛇形管、冷凝管、彈殼及各種形狀復雜的沖制品、小五金件等。隨著鋅含量的增加從H63到H59,它們均能很好地承受熱態(tài)加工,多用于機械及電器的各種零件、沖壓件及樂器等處。
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(shù)達3%~4%,極個別的達5%~6%)錫、鋁、錳、鐵、硅、鎳、鉛等元素,構(gòu)成三元、四元、甚至五元合金,即為復雜黃銅,亦稱特殊黃銅。
純銅是玫瑰紅色金屬,表面形成氧化銅膜后呈紫色,故工業(yè)純銅常稱紫銅或電解銅。密度為8-9g/cm3,熔點1083°C。純銅導電性很好,大量用于制造電線、電纜、電刷等;導熱性好,常用來制造須防磁性干擾的磁學儀器、儀表,如羅盤、航空儀表等;塑性極好,易于熱壓和冷壓力加工,可制成管、棒、線、條、帶、板、箔等銅材。
白銅是以鎳為主要添加元素的銅基合金,呈銀白色,有金屬光澤,故名白銅。銅鎳之間彼此可無限固溶,從而形成連續(xù)固溶體,即不論彼此的比例多少,而恒為α-單相合金。當把鎳熔入紅銅里,含量超過16%以上時,產(chǎn)生的合金色澤就變得潔白如銀,鎳含量越高,顏色越白。白銅中鎳的含量一般為25%。
復雜白銅
加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱復雜白銅(即三元以上的白銅),包括鐵白銅、錳白銅、鋅白銅和鋁白銅等。在復雜白銅中,第二個主要元素符號及銅含量以外的成分數(shù)字組表示各種元素的含量。如BMn3-12表示鎳含量約為3%,錳含量約為12%。
碲銅( C14500 )合金具有較好的易切削性能和優(yōu)良的導電、導熱性能,以及抗腐蝕性能;是高銅合金中切削性能好的銅合金材料;而且冷熱加工性能較好,可鍛造、鑄造、擠壓拉制、沖制模壓、鐓煅。
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