《金属加工与实训》铜及铜合金（1）（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《金属加工与实训》铜及铜合金（1）-讲义 （1）掌握纯铜及铜合金（黄铜、青铜、白铜）的分类、牌号表示方法、核心性能特点及主要用途。 （2）能够解读常见铜合金牌号的含义，并能根据零件的工况要求初步选择合适的铜材。 （3）理解通过合金化改善纯铜性能（如强度、切削性、耐蚀性）的材料设计思想。 知识点一 纯铜的性能、牌号和用途 铜元素在地壳中的储量较少，但铜及其合金却是人类历史上使用最早的金属材料。目前工业上使用的铜及铜合金主要有纯铜、黄铜、白铜及青铜。 纯铜呈玫瑰红色，表面形成氧化铜膜后为紫红色，俗称紫铜。由于纯铜是用电解方法提炼出来的，故又称电解铜。纯铜的熔点为1083℃，密度为 纯铜具有很好的导电性和导热性，并具有抗磁性。纯铜在含 CO₂的湿空气中，其表面容易生成碱性碳酸盐类的绿色薄膜 俗称铜绿。纯铜的抗拉强度较低( 硬度较低(30~40HBW),但其塑性很好 容易进行压力加工。纯铜经冷塑性变形后，可提高其强度( ，但塑性会下降( 纯铜的牌号用“T+数字”表示。“T”为“铜”字汉语拼音字首，“数字”表示顺序号，如T3表示3号纯铜。顺序号数字越大，其纯度越低。纯铜有T1、T1.5、T2、T3 四个牌号。纯铜的强度低，不宜作为结构材料使用，主要用于制造电线、电缆、电子器件、导热器件及作为冶炼铜合金的原料。 【单项选择题】纯铜经冷塑性变形后，其力学性能变化是（ ） A. 强度提高，塑性提高 B. 强度提高，塑性下降 C. 强度下降，塑性提高 D. 强度下降，塑性下降 【答案】B 【解析】文中明确“纯铜经冷塑性变形后，可提高其强度(R_m=400~430MPa)，但塑性会下降(A_11.3=1%~2%)”，冷变形会使金属产生加工硬化，表现为强硬度提高、塑韧性下降；A、C、D与力学性能变化规律不符，故答案为B。 1. （单项选择题）纯铜的牌号中，“T”的含义是（ ） A. “铜”字汉语拼音字首 B. “铁”字汉语拼音字首 C. “钛”字汉语拼音字首 D. “碳”字汉语拼音字首 【答案】A 【解析】文中明确“‘T’为‘铜’字汉语拼音字首”；B对应“铁”（如铸铁牌号HT、QT），C对应“钛”（如钛合金TC4），D对应“碳”（非金属元素），故答案为A。 2. （单项选择题）下列关于纯铜塑性的说法，正确的是（ ） A. 未冷变形时塑性差（A₁₁.₃=1%~2%） B. 未冷变形时塑性好（A₁₁.₃=45%~50%） C. 冷变形后塑性好 D. 无论是否冷变形，塑性均差 【答案】B 【解析】文中明确“纯铜的……塑性很好(A₁₁.₃=45%~50%)，容易进行压力加工”（未冷变形状态），冷变形后塑性下降至1%~2%；A、C、D表述错误，故答案为B。 3. （填空题）纯铜呈玫瑰红色，表面形成氧化铜膜后为紫红色，俗称________，且因常用电解方法提炼，又称电解铜。 【答案】紫铜 【解析】文中明确“纯铜呈玫瑰红色，表面形成氧化铜膜后为紫红色，俗称紫铜”，故填“紫铜”。 1. （单项选择题）下列零件中，适合用纯铜制造的是（ ） A. 汽车发动机曲轴（需高强度，用合金调质钢） B. 电线、电缆（需良好导电性） C. 机床床身（需减振性，用灰铸铁） D. 高速切削刀具（需高热硬性，用高速工具钢） 【答案】B 【解析】文中明确纯铜“主要用于制造电线、电缆、电子器件、导热器件及作为冶炼铜合金的原料”，B选项符合纯铜的导电性优势；A、C、D均需其他材料，故答案为B。 2. （单项选择题）纯铜俗称“紫铜”的原因是（ ） A. 本身呈紫红色 B. 表面形成氧化铜膜后呈紫红色 C. 含杂质后呈紫红色 D. 冶炼过程中添加了紫色染料 【答案】B 【解析】文中明确“纯铜呈玫瑰红色，表面形成氧化铜膜后为紫红色，俗称紫铜”；A（本身玫瑰红色）、C（杂质不决定紫铜名称）、D（无染料添加）表述错误，故答案为B。 3. （填空题）纯铜在含CO₂的湿空气中，表面会生成________类的绿色薄膜（CuCO₃·Cu(OH)₂），俗称铜绿。 【答案】碱性碳酸盐 【解析】文中提到“纯铜在含CO₂的湿空气中，其表面容易生成碱性碳酸盐类的绿色薄膜[CuCO₃·Cu(OH)₂]”，故填“碱性碳酸盐”。 · 纯铜T带头，数字表纯度。导电导热它最强，强度太低不做梁。电线电缆散热器，熔配合金是根基。 知识点二 铜合金的分类、牌号、性能和用途 铜合金是以铜为基体，加入合金元素形成的非铁金属。铜合金与纯铜相比，不仅强度高，而且还具有优良的物理和化学性能，在工业上得到广泛使用。铜合金按其化学成分可分为黄铜、白铜和青铜三类。根据生产方法的不同，铜合金分为加工铜合金与铸造铜合金两类，其中加工铜合金包括黄铜、白铜和青铜。 黄铜是指以铜为基体，以锌为主加元素的铜合金。普通黄铜是铜锌二元合金；在普通黄铜中加入其他元素所形成的铜合金称为复杂黄铜，如铅黄铜、锰黄铜及铝黄铜等。 白铜是指以铜为基体，以镍为主加元素的铜合金。普通白铜是铜镍二元合金；在普通白铜中加入其他元素所形成的铜合金称为复杂白铜，如锌白铜、锰白铜及铁白铜等。 青铜是指除黄铜和白铜以外的铜合金，如以锡为主加元素的铜合金称为锡青铜，以铝为主加元素的铜合金称为铝青铜。此外，还有硅青铜及锰青铜等。与黄铜、白铜一样，各种青铜中还可加入其他合金元素，以改善其性能。 【单项选择题】下列关于青铜的定义，正确的是（ ） A. 以锌为主加元素的铜合金（黄铜） B. 以镍为主加元素的铜合金（白铜） C. 除黄铜和白铜以外的所有铜合金 D. 只能铸造不能加工的铜合金 【答案】C 【解析】文中明确“青铜是指除黄铜和白铜以外的铜合金”；A是黄铜，B是白铜，D（青铜有加工青铜，如锡青铜板材）表述错误，故答案为C。 1. （单项选择题）下列铜合金中，不属于加工铜合金的是（ ） A. 压力加工成形的黄铜板 B. 铸造成形的青铜铸件（铸造铜合金） C. 轧制的白铜带 D. 挤压的复杂黄铜管材 【答案】B 【解析】文中指出“加工铜合金包括黄铜、白铜和青铜”（需压力加工成形），铸造铜合金通过铸造成形，与加工铜合金生产方法不同；A、C、D均为压力加工成形的加工铜合金，故答案为B。 2. （单项选择题）与纯铜相比，铜合金的主要优势是（ ） A. 导电性更好 B. 强度更高，且保留优良的物理化学性能 C. 密度更小 D. 更易生成铜绿，耐蚀性更差 【答案】B 【解析】文中明确“铜合金与纯铜相比，不仅强度高，而且还具有优良的物理和化学性能”；A（纯铜导电性更优）、C（铜合金密度与纯铜接近或略高）、D（部分铜合金耐蚀性优于纯铜，如白铜耐蚀性好）表述错误，故答案为B。 3. （填空题）铜合金是以________为基体，加入合金元素形成的非铁金属，其强度高于纯铜，且保留优良性能。 【答案】铜 【解析】文中明确“铜合金是以铜为基体，加入合金元素形成的非铁金属”，故填“铜”。 1. （单项选择题）下列关于复杂白铜的说法，正确的是（ ） A. 是铜镍二元合金（普通白铜） B. 是在普通白铜中加入其他元素（如锌、锰）形成的合金 C. 是铜锌二元合金加入其他元素形成的（复杂黄铜） D. 无实际工业用途 【答案】B 【解析】文中明确“在普通白铜中加入其他元素所形成的铜合金称为复杂白铜，如锌白铜、锰白铜及铁白铜等”；A是普通白铜，C是复杂黄铜，D（复杂白铜有工业用途，如锌白铜用于精密仪器）表述错误，故答案为B。 2. （单项选择题）铝青铜的主加合金元素是（ ） A. 铝 B. 锌 C. 镍 D. 锡 【答案】A 【解析】根据文中青铜的命名规则“以铝为主加元素的铜合金称为铝青铜”，主加元素为铝；B对应黄铜，C对应白铜，D对应锡青铜，故答案为A。 3. （填空题）根据生产方法的不同，铜合金分为________与铸造铜合金两类，其中前者包括黄铜、白铜和青铜。 【答案】加工铜合金 【解析】文中指出“根据生产方法的不同，铜合金分为加工铜合金与铸造铜合金两类，其中加工铜合金包括黄铜、白铜和青铜”，故填“加工铜合金”。 · 铜合金分三大家，黄铜青铜和白铜。黄铜加锌做管件，青铜耐磨做轴承，白铜加镍耐蚀强。 知识点三 黄铜的牌号、性能和用途 1)普通黄铜的牌号、性能和用途 普通黄铜的牌号用“H+数字”表示。“H”为“黄”字汉语拼音字首，“数字”表示平均铜的质量分数的百分数，如H70表示铜的质量分数为70%，锌的质量分数为30%的普通黄铜。普通黄铜色泽美观，具有良好的耐蚀性，加工性能较好。常用的普通黄铜有H90、H80、H70、H62等。 ① H90和H80具有优良的耐蚀性、导热性和冷、热压力加工性能，呈金黄色，有金色黄铜的美称，可用于制作装饰材料、镀层、艺术品、奖章、散热器(图2-25)等。 ② H70强度高，塑性好，冷成形性能好，可用深冲压方法制造弹壳、散热器外壳、垫片、雷管等，有弹壳黄铜之称。 ③ H62具有较高的强度，热加工性能与切削加工性能较好，有快削黄铜之称。另外，H62还具有焊接性好、耐腐蚀、价格低等优点，工业上应用较多，常用于制作散热器、油管、垫片、螺钉、螺母、弹簧等。 2)复杂黄铜的牌号、性能和用途 复杂黄铜的牌号用“H+主加合金元素符号+平均铜的质量分数+主加合金元素平均质量分数”表示。例如，HPb59-1表示平均铜的质量分数为59%，平均铅的质量分数为1%的铅黄铜。 加入铅可以改善黄铜的切削加工性能；加入硅能提高黄铜的强度和硬度，改善其铸造性能；加入锡能提高黄铜的强度及在海水中的耐蚀性，因此锡黄铜又有海军黄铜之称。例如，HPb59-1用于制造轴、轴套、螺栓、螺钉、螺母等；HAl77-2用于制造耐腐蚀件；HSi80-3用于制造船用零件、水管零件等；HSn90-1用于制造弹性件、套管、耐腐蚀零件、耐磨损零件。 【单项选择题】下列关于普通黄铜与复杂黄铜的区别，正确的是（ ） A. 普通黄铜是铜锌二元合金，复杂黄铜是在普通黄铜基础上加入其他元素的多元合金 B. 普通黄铜含铜量更高，复杂黄铜含铜量更低 C. 普通黄铜只能铸造，复杂黄铜只能压力加工 D. 普通黄铜强度更高，复杂黄铜强度更低 【答案】A 【解析】文中明确“普通黄铜是铜锌二元合金；在普通黄铜中加入其他元素所形成的铜合金称为复杂黄铜”；B（含铜量高低无固定规律）、C（铸造/加工与普通/复杂无关）、D（复杂黄铜因加合金元素，强度可能更高）表述错误，故答案为A。 1. （单项选择题）复杂黄铜“HSi80-3”中，“80”的含义是（ ） A. 平均硅的质量分数为80% B. 平均锌的质量分数为80% C. 平均铜的质量分数为80% D. 平均铅的质量分数为80% 【答案】C 【解析】根据复杂黄铜牌号规则，“H+主加元素符号+平均铜质量分数+主加元素质量分数”，HSi80-3中“80”表示平均铜质量分数80%，“3”表示平均硅质量分数3%；A、B、D与牌号数字含义不符，故答案为C。 2. （单项选择题）下列黄铜中，适合制造船用零件、水管零件的是（ ） A. HSi80-3 B. HSn90-1 C. HPb59-1 D. HAl77-2 【答案】A 【解析】文中明确“HSi80-3用于制造船用零件、水管零件等”；B用于弹性件、套管，C用于轴、螺栓，D用于耐腐蚀件，故答案为A。 3. （填空题）普通黄铜的牌号用“________+数字”表示，其中数字表示平均铜的质量分数的百分数，如H70表示铜质量分数70%。 【答案】H 【解析】文中明确“普通黄铜的牌号用‘H+数字’表示”，“H”是“黄”字拼音首字母，故填“H”。 1. （单项选择题）复杂黄铜“HPb59-1”的主要用途是（ ） A. 制造耐腐蚀件（HAl77-2用途） B. 制造轴、轴套、螺栓、螺钉、螺母 C. 制造弹性件、套管（HSn90-1用途） D. 制造船用零件（HSi80-3用途） 【答案】B 【解析】文中明确“HPb59-1用于制造轴、轴套、螺栓、螺钉、螺母等”；A是HAl77-2用途，C是HSn90-1用途，D是HSi80-3用途，故答案为B。 2. （单项选择题）普通黄铜牌号中“H”的含义是（ ） A. “黄”字汉语拼音字首 B. “铜”字汉语拼音字首 C. “合”字汉语拼音字首 D. “硬”字汉语拼音字首 【答案】A 【解析】文中明确“‘H’为‘黄’字汉语拼音字首”；B（铜）对应纯铜牌号“T”，C（合）无对应牌号前缀，D（硬）对应硬铝牌号“2×××”，故答案为A。 3. （填空题）普通黄铜“H70”强度高、塑性好、冷成形性能好，可用深冲压制造弹壳，因此有“________黄铜”之称。 【答案】弹壳 【解析】文中指出“H70……可用深冲压方法制造弹壳……有弹壳黄铜之称”，故填“弹壳”。 · 黄铜H带头，数字是铜量。H70冲弹壳，H62做螺母，加铅为好切，加锡耐海水。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$