銅合金具有出色的材料性能,可用于許多場景。它的優(yōu)點是:導電性好、高導熱率、強度和可塑性的杰出結合、在許多環(huán)境中的耐腐蝕性。
銅的許多特性,包括抗磁性,也存在于其合金中,多種合金元素增加了其他所需要的性能。雖然銅的價格相對較高,但其合金黃銅、青銅和白銅仍在各種領域(包括工程)中有著不可撼動的地位。
黃銅
向銅中添加鋅會增強合金的強度,同時,其可塑性也增加,這是一個重要的功能。
添加其他合金元素可以進一步改善黃銅的性能。例如,錫和鋁提高了其在海水中的耐腐蝕性。
青銅
根據所使用的合金元素,青銅合金分為不同的種類。
錫青銅
應用范圍:彈簧、墊圈、工藝品、泵零件、耐壓鑄件、軸承等。
其應用取決于合金中所用錫的百分比。適用于冷加工的合金中錫的含量約為7%,這些銅合金具有良好的可塑性。
錫的含量為約20%,從5%的錫開始,合金的結構發(fā)生變化,需要進行一些額外的熱處理,這導致其出現多孔結構,這也是它們不適合除鑄造以外的其他成型方法的原因。
雙相錫青銅的主要應用是在軸承行業(yè),這種結構擁有良好的平衡,其中α相確保了抗擊打性,而硬而脆的化合物則承擔了載荷并提供了一定的耐磨性。
錫青銅中有時也存在鋅和鉛。鋅改善了鑄件的質量,同時也使合金更便宜。
少量鉛有助于改善青銅的切削機械性能。用作軸承材料的鉛青銅中鉛的含量則比較高。
鋁青銅
應用范圍:船舶零件、船舶硬件、套筒軸承、泵、閥門等。
鋁青銅具有與錫青銅相似的特性,大多具有單相并且適合于冷成型,其中,鋁的含量通常在6-12%之間。
雙相鋁青銅可用作鑄造合金或用于熱加工。鋁含量約10%的鋁青銅用于制造螺旋槳、閥門、泵等。
白銅
應用范圍:船舶設備、電氣設備、熱交換器、冷卻系統(tǒng)、造船等。
銅鎳合金堅固且具有較強的可塑性。在銅中添加鎳(通常為2-30%)可使金屬高度耐腐蝕,并具有出色的導電性能。
銅鎳合金在40-50%鎳時幾乎沒有熱膨脹系數,電阻也大,因此Constantan(含鎳45%的Cu-Ni合金)用于溫度變化較大的電氣設備。
耐腐蝕的銅鎳合金包含大約30%的鎳,以及少量的鐵和錳,它們在鹽水中的性質特別穩(wěn)定。
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