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銅業(yè)百科 | 其它金屬元素對(duì)銅性能的影響

2023-01-04 09:41:36 來(lái)源:保定大澤銅業(yè)有限公司
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簡(jiǎn)介:眾所周知,金屬元素之間會(huì)相互影響,其它金屬元素對(duì)銅的影響有多大呢?一起來(lái)看看。金屬材料有許多中類型,我們常見(jiàn)的鋅、錫、鋁、鎳 在銅合金材料中固溶度很大,分別為39.9%、15.8%9.4%,鎳則無(wú)限互溶,它們與銅合金材料形成連續(xù)固溶體,具有寬闊的單相區(qū),它們能夠明顯地提高銅合金材料的機(jī)械性能、耐蝕性能,但都使銅合金材料的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能降低,與其它金屬材料相比較,仍屬于優(yōu)良的導(dǎo)電和導(dǎo)熱材料。
眾所周知,金屬元素之間會(huì)相互影響,其它金屬元素對(duì)銅性能的影響有多大呢?一起來(lái)看看。

金屬材料有許多中類型,我們常見(jiàn)的鋅、錫、鋁、鎳 在銅合金材料中固溶度很大,分別為39.9%、15.8%9.4%,鎳則無(wú)限互溶,它們與銅合金材料形成連續(xù)固溶體,具有寬闊的單相區(qū),它們能夠明顯地提高銅合金材料的機(jī)械性能、耐蝕性能,但都使銅合金材料的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能降低,與其它金屬材料相比較,仍屬于優(yōu)良的導(dǎo)電和導(dǎo)熱材料。

銅合金
銅合金


鎂、鋰、鈣有限固溶于銅合金材料,錳與銅合金材料無(wú)限互溶,這四個(gè)元素都可作為銅合金材料的脫氧劑;錳可以提高銅合金材料的強(qiáng)度,低錳銅合金材料合金具有高強(qiáng)和耐蝕性能,在化學(xué)工程中有所應(yīng)用,錳銅合金材料電阻溫度系很少,是優(yōu)良的電阻合金;由于有同素異晶轉(zhuǎn)變,使銅合金材料錳合金固態(tài)下相變十分復(fù)雜,固相下具有調(diào)幅分解,變晶轉(zhuǎn)變等過(guò)程,具有減振降噪性能,是著名的阻尼合材料。

以鈰為代表的稀土元素幾乎不固溶于銅,它們?cè)阢~中的作用是變質(zhì)和凈化,可以脫硫與脫氧,并能與低熔點(diǎn)雜質(zhì)形成高熔點(diǎn)化合物,消除有害作用,提高銅及合金的塑性,在上引鑄造線坯中加入稀土元素,能夠改善塑性,減少冷加工的裂紋。隨著黃銅中鋅含量增加,常溫組織依此為α、α+β、β,α相常溫下具有優(yōu)良的塑性,而β相高溫下塑性良好,室溫下基本不能承受塑性變形。


鋅、錫、鋁、鎳與銅合金材料形成寶貴的合金,可分為黃銅合金材料、青銅合金材料、白銅合金材料合金,構(gòu)筑了龐大合金系的基礎(chǔ),這些合金具有優(yōu)秀的綜合性能,比如,黃銅合金材料具有高強(qiáng)、耐磨、耐蝕、高導(dǎo)熱、低成本;青銅合金材料具有高強(qiáng)、耐磨、耐蝕;白銅合金材料具有極為優(yōu)秀的耐惡劣水質(zhì)和海水腐蝕性能,所有這些優(yōu)點(diǎn)都是其它金屬材料不能代替的。 


難熔金屬鎢、鉬、鉭、鈮不固溶于銅合金材料,微量存在可以作為結(jié)晶核心細(xì)化晶粒、提高再結(jié)晶溫度,粉末法生產(chǎn)的鎢銅合金材料、鉬銅合金材料具有很高的耐熱性能,比容很大,導(dǎo)熱性優(yōu)于難熔合金,是重要的熱沉材料,用于電子工業(yè)中的固體器件。 

銅合金

銅合金


隨著鋅含量增加 黃銅的強(qiáng)度升高,塑性下降,導(dǎo)電、導(dǎo)熱性也隨著下降。一般來(lái)說(shuō),低溶點(diǎn)雜質(zhì)如Pb、Bi、Sb、P等對(duì)黃銅是有害的,它們與銅形成脆性化合物,分布于晶界,引起熱脆性,標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)嚴(yán)加控制,一般要求不大于0.005%,為消除它們的有害作用,可以加入變質(zhì)劑,如鋯、稀土等,它們可以與低熔點(diǎn)元素形成穩(wěn)定的 高熔點(diǎn)化合物。


許多元素對(duì)黃銅是有利的,如鉛、錫、鋁、鐵、錳、鎳、硅等,作為合金元素加入能夠提高和改善銅的性能,鉛能夠明顯地改善黃銅的切削性能,而上述其它元素則能提高黃銅的強(qiáng)度和耐蝕性能,它們對(duì)黃銅組織上的影響,有擴(kuò)大α相區(qū)和縮小α相區(qū)的分別,可依鋅當(dāng)量來(lái)判定。

黃銅可以使用熱變形和冷變形方式進(jìn)行加工,壓力加工產(chǎn)品有板、帶、管、棒、線等形式,工藝參數(shù)、加工方法及供貨狀態(tài)等對(duì)制品性能都會(huì)發(fā)生重要影響,黃銅產(chǎn)品一般都 需要進(jìn)行消除應(yīng)力退火,否則在使用過(guò)程中,特別是在腐蝕介質(zhì)和氣氛下,會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。

稀貴金屬中金、鈀、鉑、銠與銅合金材料無(wú)限互溶,是寶貴的焊料合金,用于電子元器件的封裝和各種觸點(diǎn);其它稀有、稀散和阿系元素微量存在于銅合金材料中,或與銅合金材料形成合金,在特殊環(huán)境中有著重要應(yīng)用,許多元素在銅合金材料中行為的研究正不斷深化。 
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