青铜是一种铜锡合金,因此青铜的主要成分就是铜和锡了。当然了青铜中还有别的元素,包括铅、铝、铍、硅、锰、铬、镉、锆、钛、镁和铁等。
青铜是金属冶铸史上最早的合金,在纯铜中加入锡或铅的合金,有特殊重要性和历史意义。与纯铜相比,青铜强度高且熔点低25%的锡冶炼青铜,熔点就会降低到800℃,纯铜的熔点为1083℃。青铜铸造性好,耐磨且化学性质稳定。
青铜发明后,立刻盛行起来,从此人类历史也就进入新的阶段青铜时代。2015年3月28日,河南省周口市发现一处战国至东汉时期的墓葬群,发掘出土一批精美随葬品。其中的一把青铜剑,保存完好,十分罕见。
历史意义
1965年在湖北省江陵县望山1号墓出土一把越王勾践剑,这把宝剑穿越了两千多年的历史长河。剑身不见丝毫锈斑,依旧寒光闪闪、锋利无比,被誉为天下第一剑。青铜具有熔点低、硬度大、可塑性强、耐磨、耐腐蚀、色泽光亮等特点。适用于铸造各种器具、机械零件、轴承、齿轮等。
青铜器的类别有食器、酒器、水器、乐器、兵器、车马器、农器与工具、货币、玺印与符节、度量衡器、铜镜、杂器十二大类,其下又可细分为若干小类。其中食器、酒器、水器、乐器、兵器,这五类是最主要的最基本的。
紫铜就是铜单质因其颜色为紫红色而得名紫铜成分有很多种。
紫铜因呈紫红色而成名。它不一定是纯铜,有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为:脱氧铜(TUP、TUMn),普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、添加少量合金元素的特种铜(砷铜、碲铜、银铜)四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好的耐腐蚀性,用于化学工业。除此以外,紫铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种成品和半成品。20世纪70年代,紫铜的产量超过了其他各类铜合金的总产量。
紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显著降低电导率,而镉、锌等则影响很小。氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大,但能降低加工塑性。普通紫铜在含氢或一氧化碳的还原性气氛中加热时,氢或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜(Cu2O)作用,产生高压水蒸气或二氧化碳气体,可使铜破裂。这种现象常称为铜的“氢病”。氧对铜的焊接性有害。铋或铅与铜生成低熔点共晶,使铜产生热脆;而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时,又使铜产生冷脆。磷能显著降低铜的导电性,但可提高铜液的流动性,改善焊接性。适量的铅、碲、硫等能改善可切削性。紫铜退火板材的室温抗拉强度为22~25公斤力/毫米2,伸长率为45~50%,布氏硬度(HB)为35~45。
紫铜就是纯铜: 纯铜呈紫红色,又称紫铜。纯铜密度为896,熔点为1083℃,具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机、母线、电缆、开关装置、变压器等电工器材和热交换器、管道、太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜、青铜、白铜3大类
黄铜的主要成分是铜和锌。当铜的含锌量小于39%时,锌能溶于铜内形成单相a,称单相黄铜。当含锌量大于39%时,有a单相还有以铜锌为基的b固溶体,称双相黄铜。黄铜有较强的耐磨性能,黄铜常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。
迄今为止,世界上发现最早的铜制品主要是在西亚,如伊拉克的札威·彻米地区,发现有铜装饰品,年代大约在公元前一万年至公元前九千年;伊朗西部的阿里·喀什地区也发现过铜装饰品,年代为公元前九千年至公元前七千年;土耳其南部的恰约尼遗址出土过铜针、铜锥,年代约为公元前八千年。这些铜制品都是天然红铜的打制品,不是通过冶炼矿石得到的铜。
黄铜的主要分类:1、铅黄铜,铅实际不溶于黄铜内,呈游离质点状态分布在晶界上。2、锡黄铜,黄铜中加入锡,可明显提高合金的耐热性,特别是提高抗海水腐蚀的能力,故锡黄铜有“海军黄铜”之称。3、锰黄铜,锰在固态黄铜中有较大的溶解度。
4、铁黄铜,铁黄铜中,铁以富铁相的微粒析出,作为晶核而细化晶粒,并能阻止再结晶晶粒长大,从而提高合金的机械性能和工艺性能。5、镍黄铜,镍与铜能形成连续固溶体,显著扩大α相区。
黄铜它是由铜和锌组成的合金。当含锌量小于
35%
时,锌能溶于铜内形成单相
a
,称单相黄铜
,塑性好,适于冷热加压加工。当含锌量为36%~46%时,有
a
单相还有以铜锌为基的β固溶体,称双相黄铜,
β相使黄铜塑性减小而抗拉强度上升,只适于热压力加工。若继续增加锌的质量分数
,则抗拉强度下降,无使用价值。代号用"
h
+数字"表示,
h
表示黄铜,数字表示铜的质量分数。如
h68
表示含铜量为
68%
,含锌量为
32%
,的黄铜,铸造黄铜则在代号前"
z
"字,如
zh62。如
zcuzn38
表示含锌量为
38%
,余量为铜的铸造黄铜。h90
、h80单相,金**,故有金色共称之,称为镀层,装饰品,奖章等。h68、
h59
属于双相黄铜,广泛用于电器上的结构件,如螺栓,螺母,垫圈、弹簧等。一般情况下,冷变形加工用单相黄铜
热变形加工用双相黄铜。
特殊黄铜。在普通黄铜中加入其它合金元素所组成的多元合金称为黄铜。常加入的元素有铅、锡、
铝等,相应地可称为铅黄铜
、锡黄铜、铝黄铜。加合金元素的目的。主要是提高抗拉强度改善工艺性。代号:为"
h
+主加元素符号(除锌外)+铜的质量分数+主加元素质量分数+其它元素质量分数"表示。如:
hpb59-1
表示铜的质量分数为
59%
,含主加元素铅的质量分数为
1%
,余量为锌的铅黄铜。
白铜是以镍为主要添加元素的铜基合金,呈银白色,有金属光泽,故名白铜。铜镍之间彼此可无限固溶,从而形成连续固溶体,即不论彼此的比例多少,而恒为α--单相合金。当把镍熔入红铜里,含量超过16%以上时,产生的合金色泽就变得洁白如银,镍含量越高,颜色越白。白铜中镍的含量一般为25%。
高力黄铜,对应国标牌号是ZCuZn25Al6Fe3Mn3,力学性能是含锌量不同,机械性能也不一样,压力加工性能具有良好的塑性,能承受冷热加工
ZCuZn25Al6Fe3Mn3铸造铜合金有很高的力学性能,铸造性能良好,耐蚀性较好,有应力腐蚀开裂倾向,可以焊接。ZCuZn25Al6Fe3Mn3铸造铜合金用于适用高强、耐磨零件,如桥梁支承板、螺母、螺杆、耐磨板、滑块和蜗轮等。
标准:GB/T 1176-1987
ZCuZn25Al6Fe3Mn3化学成份:
铜 Cu :600~660
锡 Sn : ≤02(杂质)
锌 Zn:其余
铅 Pb: ≤02(杂质)
镍 Ni: ≤30(不计入杂质总和)
铝 Al:45~70
铁 Fe:20~40
锰 Mn:15~40
硅 Si : ≤010(杂质)
注:杂质总和 ≤20
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