7.2铜、铜合金及其应用(课件）--2022-2023学年高二劳动版《金属材料及热处理（第三版）》

02 铜、铜合金及其应用 工业纯铜呈玫瑰红色，表面形成氧化铜膜后外观呈紫红色，故旧称紫铜。工业纯铜具有以下特性。 1．密度较大（ρ=8.96×103 kg/m3），是一种重金属。 2．导电性和导热性好，优于铝，仅次于银和金。 3．具有优良的耐蚀性，特别是在水中的耐蚀性远好于铝和铁。 4．工业纯铜具有面心立方晶格，塑性较好，易于进行冷、热变形加工，常用于需要深度变形加工的零件。 纯铜按化学成分不同可分为工业纯铜和无氧铜两类。我国工业纯铜有三个牌号，分别为T1、T2、T3。无氧铜有两个牌号，分别为TU1、TU2，T 代表铜“U”同“无”字发音。无氧铜含氧量极低，不大于0.003%。 任务二　铜、铜合金及其应用 一、纯铜 常用纯铜的牌号、化学成分及用途见表7-6。 任务二　铜、铜合金及其应用 纯铜强度低，虽然冷加工变形可提高其强度，但塑性显著降低，不能制造受力的结构件。因此，工业上广泛采用在纯铜中加入合金元素的方法制成性能得到强化的铜合金。常用的铜合金按化学成分不同可分为黄铜、白铜、青铜三类。 1．黄铜 黄铜是以锌为主加元素的铜合金。按其化学成分不同，黄铜可分为普通黄铜和特殊黄铜两类；按生产方式不同，黄铜可分为压力黄铜和铸造黄铜两类。 任务二　铜、铜合金及其应用 二、铜合金 （1）普通黄铜 普通黄铜是指铜—锌二元合金。其牌号用“H+ 数字”表示，其中“H”表示“ 黄”字汉语拼音首字母，数字表示平均含铜量的百分数。如H68 表示平均含铜量为68% 的普通黄铜。 普通黄铜的力学性能与含锌量有关。当含锌量较低时，随着含锌量的增加，强度和塑性不断提高，含锌量达到30%~32% 时塑性达到最大值，含锌量达到45% 时强度达到最大值，之后明显下降，含锌量达到47% 时强度和塑性已降至很低，基本无使用价值。 任务二　铜、铜合金及其应用 （2）特殊黄铜 特殊黄铜是在普通黄铜的基础上再加入其他合金元素所形成的铜合金。常加入的合金元素有锡、硅、锰、铅、铝等，分别形成锡黄铜、硅黄铜、锰黄铜、铅黄铜、铝黄铜等。它们具有比普通黄铜更高的强度、硬度，更强的耐蚀性和更好的铸造性能。 特殊黄铜牌号用“H+ 主加元素符号+ 含铜量的百分数+ 主加元素含量的百分数”表示。例如，HPb59-1 表示平均含铜量为59%，含铅量约为1%，其余为锌的铅黄铜。 铸造黄铜牌号用“ZCu+ 主加元素符号+ 主加元素的含量+ 其他元素的元素符号及其含量”表示，如ZCuZn40Mn2、ZCuZn38 等。 任务二　铜、铜合金及其应用 （3）黄铜的牌号、性能特点及用途 1）常用普通黄铜、特殊黄铜的牌号、性能特点及用途见表7-7。 任务二　铜、铜合金及其应用 2）常用铸造黄铜的牌号、性能特点及用途见表7-8。 任务二　铜、铜合金及其应用 2．白铜 白铜是以镍为主加元素的铜合金，呈银白色，有金属光泽，故称白铜。铜镍之间彼此可无限固溶，从而形成连续固溶体，即不论彼此的比例为多少，而恒为α—单相合金。白铜具有良好的冷、热加工性能，不能进行热处理强化，只能用固溶强化和加工硬化来提高强度。 白铜的牌号用“B”加含镍量表示，三元以上的白铜用“B”加第二种主加元素符号及除基本元素铜外的成分数字组表示。例如，B30 表示含镍量为30% 的白铜，BMn3-12 表示含锰量为3%、含镍量为12% 的锰白铜。 任务二　铜、铜合金及其应用 3．青铜 除了黄铜和白铜（Cu-Ni 合金）外，所有的铜合金都称青铜。按主加元素不同，青铜可分为锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜；按生产方式不同可分为压力加工青铜和铸造青铜两类。 （1）锡青铜 通常含锡量小于8% 的锡青铜，具有较好的塑性和适当的强度，适用于压力加工；含锡量大于10% 的锡青铜，由于塑性较差只适合铸造，称为铸造青铜。 锡青铜在大气及海水中的耐蚀性好，广泛应用于制造耐蚀零件。 任务二　铜、铜合金及其应用 （2）铝青铜 铝青铜的含铝量为5%~12%，铝青铜比黄铜和锡青铜具有更好的耐蚀性、耐磨性和耐热性，并且具有更好的力学性能，常用来铸造承受重载、耐蚀和耐磨零件。 （3）铍青铜 常用的铍青铜含铍量为1.7%~2.5%。铍在铜中的溶解度随温度的升高而增加，因此，经淬火后加以人工时效可获得较高的强度、硬度、抗蚀性和抗疲劳性，还具有良好的导电性和导热性，是一种综合性能较好的结构材料，主要用于弹性零件和有耐磨性要求的零件。 （4）硅青铜 硅青铜具有很好的力学性能和耐蚀性能，并具有良好的铸造性能和冷、热变形加工性能，常用来制造耐蚀和耐磨零件。 任务二　铜、铜合金及其应用 （5）青铜的牌号 压力青铜的牌号由“Q+ 主加元素符号及含量+ 其他元素含量”组成，其中“Q”为“青”字汉语拼音首字母。例如，QSn4-3 表示含锡量为4%，其他元素为3%，余者为铜的锡青铜。 铸造青铜的牌号