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電子元件原材料:銅的成分性質(zhì)用途

姚小熊27 ? 來源:電工網(wǎng) ? 作者:電工 ? 2020-06-18 10:03 ? 次閱讀
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黃銅是由銅和鋅所組成的合金

白銅是銅和鎳的合金

青銅是銅和除了鋅和鎳以外的元素形成的合金,主要有錫青銅,鋁青銅等

紫銅是銅含量很高的銅,其它雜質(zhì)總含量在1%以下。

普通黃銅

它是由銅和鋅組成的合金。

當含鋅量小于 39% 時,鋅能溶于銅內(nèi)形成單相 a ,稱單相黃銅 ,塑性好,適于冷熱加壓加工。

當含鋅量大于 39% 時,有 a 單相還有以銅鋅為基的 b 固溶體,稱雙相黃銅, b 使塑性小而抗拉強度上升,只適于熱壓力加工

若繼續(xù)增加鋅的質(zhì)量分數(shù) ,則抗拉強度下降,無使用價值

代號用“ H +數(shù)字”表示, H 表示黃銅,數(shù)字表示銅的質(zhì)量分數(shù)。

如 H68 表示含銅量為 68% ,含鋅量為 32% ,的黃銅,鑄造黃銅則在代號前“ Z ”字,如 ZH62

如 Zcuzn38 表示含鋅量為 38% ,余量為銅的鑄造黃銅。

H90 、 H80 單相,金黃色,故有金色共稱之,稱為鍍層,裝飾品,獎?wù)碌取?/p>

H68 、 H59 屬于雙相黃銅,廣泛用于電器上的結(jié)構(gòu)件,如螺栓,螺母,墊圈、彈簧等。

一般情況下,冷變形加工用單相黃銅 熱變形加工用雙相黃銅。

特殊黃銅

在普通黃銅中加入其它合金元素所組成的多元合金稱為黃銅。常加入的元素有鉛、錫、 鋁等,相應(yīng)地可稱為鉛黃銅 、錫黃銅、鋁黃銅。加合金元素的目的。主要是提高抗拉強度改善工藝性代號:為“ H +主加元素符號(除鋅外)+銅的質(zhì)量分數(shù)+主加元素質(zhì)量分數(shù)+其它元素質(zhì)量分數(shù)”表示。

如: HPb59-1 表示銅的質(zhì)量分數(shù)為 59% ,含主加元素鉛的質(zhì)量分數(shù)為 1% ,余量為鋅的鉛黃銅。

青銅

除黃銅 白銅外,其余的銅的合金統(tǒng)稱青銅,青銅又可分為錫青銅和特殊青銅(即無錫青銅)兩類。

代號:表示方法為“ Q+ 主加元素符號及質(zhì)量分數(shù) + 其它元素的質(zhì)量分數(shù)”所組成。鑄造產(chǎn)品則在代號前加“ Z ”字,如: Qal7 表示含鋁為 5% ,其余為銅的鋁青銅 ZQsn10-1 表示含錫量為 10% ,其它合金元素含量為 1% ,余量為銅的的鑄造錫青銅

1) 錫青銅

是由錫為主加元素的銅錫合金,也稱為錫青銅

當含錫量小于 5~6% ,錫溶于銅中形成 a 固溶體,塑性上升,當含錫量大于 5~6% 時,由于出現(xiàn)了 Cu31sb8 為基的固溶體,抗拉強度下降,所以秤的錫青銅含錫量大多在 3~14% 之間,當含錫量小于 5% ,適用于冷變形加工,當含錫量為 5~7% 時的適用于熱變形加工。當含錫量大于 10% 時,適用于鑄造。

由于 a 與 & 電極電位相近,且成分中的錫氮化后生成致密的二氧化錫薄膜,耐大氣、耐海水等的耐蝕性上升,只是耐酸性較差。

因為錫青銅結(jié)晶溫度范圍較寬,流動性差,不易形成集中縮孔,而易形成枝晶偏析和分散縮孔,鑄造收縮率小,有利于得尺寸極接近于鑄型的鑄件,所以適于鑄造形狀復(fù)雜。壁厚較大的條件,而不適宜鑄造要求致密度高和密封性好的鑄件。

錫青銅有良好的減摩性,抗磁性及低溫韌性。

錫青銅按生產(chǎn)方法可分為壓力加工錫青銅與鑄造錫青銅兩大類。

A 、壓力加工錫青銅

含錫量一般小于 8% ,宜冷熱壓力加工成板 | 、帶、棒、管等型材供應(yīng),經(jīng)加工硬化后,其抗拉強度、硬度上升、而塑性下降。再退火后 可保持較高抗拉強度下改善塑性、尤其是獲得高的彈性極限。

適制儀表上要求耐蝕及耐磨件,彈性件,抗磁件及機器中滑動軸承,軸套等常用的有 Qsn4-3 Qsn6.5~0.1 。

B 、鑄造錫青銅

以鑄錠供應(yīng),由鑄造車間鑄成鑄件使用,適宜鑄造形狀復(fù)雜但致密度要求不高的鑄件,如滑動軸承、齒輪等。常用的有 ZQsn10-1 ZQsn6-6-3 。

2) 特殊青銅

加入其它元素以取代錫,或為無錫青銅,多數(shù)特殊青銅都比錫青銅具有更高的機性,耐磨性與耐蝕性,常用的有鋁青銅( QAL7 QAL5 )鉛青銅( ZQPB30 )等。

以鎳為主要添加元素的銅基合金呈銀白色,稱為白銅。鎳含量通常為10%、15%、20%,含量越高,顏色越白。銅鎳二元合金稱普通白銅,加錳、鐵、鋅和鋁等元素的銅鎳合金稱為復(fù)雜白銅,純銅加鎳能顯著提高強度、耐蝕性、電阻和熱電性。工業(yè)用白銅根據(jù)性能特點和用途不同分為結(jié)構(gòu)用白銅和電工用白銅兩種,分別滿足各種耐蝕和特殊的電、熱性能。

黃銅的成分、性能與典型用途

黃銅是銅與鋅的合金。最簡單的黃銅是銅-鋅二元合金,稱為簡單黃銅或普通黃銅,改變黃銅中鋅的含量可以得到不同機械性能的黃銅。黃銅中鋅的含量越高,其強度也較高,塑性稍低。工業(yè)中采用的黃銅含鋅量不超過45%,含鋅量再高將會產(chǎn)生脆性,使合金性能變壞。在黃銅中加1%的錫能顯著改善黃銅的抗海水和海洋大氣腐蝕的能力,因此稱為“海軍黃銅”。錫能改善黃銅的切削加工性能。鉛黃銅即我們通常所說的易削國標銅。加鉛的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性,鉛對黃銅的強度影響不大。雕刻銅也是鉛黃銅的一種。多數(shù)黃銅具有良好色澤、加工性、延展性,易于電鍍或涂裝。

以純銅為基體加入一種或幾種其他元素所構(gòu)成的合金。純銅呈紫紅色,又稱紫銅。純銅密度為8.96,熔點為1083℃,具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和耐蝕性。主要用于制作發(fā)電機、母線、電纜、開關(guān)裝置、變壓器等電工器材和熱交換器、管道、太陽能加熱裝置的平板集熱器等導(dǎo)熱器材。常用的銅合金分為黃銅、青銅、白銅3大類。

黃銅

以鋅作主要添加元素的銅合金,具有美觀的黃色,統(tǒng)稱黃銅。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡單黃銅。三元以上的黃銅稱特殊黃銅或稱復(fù)雜黃銅。含鋅低於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%的黃銅常用來制作彈殼,俗稱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,其中最常用的是含鋅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,故稱海軍黃銅,用作船舶熱工設(shè)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。黃銅鑄件常用來制作閥門和管道配件等。

青銅

原指銅錫合金,后除黃銅、白銅以外的銅合金均稱青銅,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,適合於制造軸承、蝸輪、齒輪等。鉛青銅是現(xiàn)代發(fā)動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,用於鑄造高載荷的齒輪、軸套、船用螺旋槳等。鈹青銅和磷青銅的彈性極限高,導(dǎo)電性好,適於制造精密彈簧和電接觸元件,鈹青銅還用來制造煤礦、油庫等使用的無火花工具。

白銅

以鎳為主要添加元素的銅合金。銅鎳二元合金稱普通白銅;加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱復(fù)雜白銅。工業(yè)用白銅分為結(jié)構(gòu)白銅和電工白銅兩大類。結(jié)構(gòu)白銅的特點是機械性能和耐蝕性好,色澤美觀。這種白銅廣泛用於制造精密機械、化工機械和船舶構(gòu)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(yīng)變片、熱電偶等用的材料。

紫銅

普通紫銅(T1、T2、T3、T4)、無氧銅(TU1、TU2和高純、真空無氧銅)、脫氧銅(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特種銅(砷銅、碲銅、銀銅)四類。紫銅的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率僅次于銀,廣泛用于制作導(dǎo)電、導(dǎo)熱器材。紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸(鹽酸、稀硫酸)、堿、鹽溶液及多種有機酸(醋酸、檸檬酸)中,有良好的耐蝕性,用于化學工業(yè)。另外,紫銅有良好的焊接性,可經(jīng)冷、熱塑性加工制成各種半成品和成品。20世紀70年代,紫銅的產(chǎn)量超過了其他各類銅合金的總產(chǎn)量。

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