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銅合金的分類方法

作者:admin時間:2021-08-26 11:04:32 次瀏覽

信息摘要:

按合金系劃分,可分為非合金銅和合金銅.非合金銅包括高純銅、韌銅、脫氧銅、無氧銅等,習(xí)慣上,人們將非合金銅稱為紫銅或純銅,也叫紅銅,而其他銅合金則屬于合金銅。我國和俄

按合金系劃分,可分為非合金銅和合金銅.非合金銅包括高純銅、韌銅、脫氧銅、無氧銅等,習(xí)慣上,人們將非合金銅稱為紫銅或純銅,也叫紅銅,而其他銅合金則屬于合金銅。我國和俄羅斯把合金銅分為黃銅、青銅和白銅,然后在大類中劃分小的合金系。
按功能
按功能劃分,有導(dǎo)電導(dǎo)熱用銅合金(主要有非合金化銅和微合金化銅)、結(jié)構(gòu)用銅合金(幾乎包括所有銅合金)、耐蝕銅合金(主要有錫黃銅、鋁黃銅、各種不白銅、鋁青銅、鈦青銅等)耐磨銅合金(主要有含鉛、錫、鋁、錳等元素復(fù)雜黃銅、鋁青銅等)、易切削銅合金(銅-鉛、銅-碲、銅-銻等合金)、彈性銅合金(主要有銻青銅、鋁青銅、鈹青銅、鈦青銅等)阻尼銅合金(高錳銅合金等)、藝術(shù)銅合金(純銅、簡單單銅、錫青銅、鋁青銅、白銅等)。顯然,許多銅合金都具有多生功能。
材料形成方法
按材料形成方法劃分為可為鑄造銅合金和變形銅合金。事實上,許多銅合金既可以用于鑄造,又可以用于變形加工。通常變形銅合金可以用于鑄造,而許多鑄造銅合金卻不能進行鍛造、擠壓、深沖和拉拔等變形加工。鑄造銅合金和變形銅合金又可以細分為鑄造用紫銅、黃銅、青銅和白銅。

按化學(xué)成分銅合金分為哪幾類

主要是黃銅(銅鋅合金)、青銅(銅錫合金)、白銅(銅鎳合金)
銅合金種類
1)黃銅:普通黃銅、鉛黃銅、錫黃銅、鐵黃銅、鋁黃銅、錳黃銅、硅黃銅、鎳黃銅
2)青銅:錫青銅、錫磷青銅、鋁青銅、鈹青銅、鉻青銅、鋯青銅、鉻鋯青銅、鐵青銅、鎳硅青銅、鎘青銅、鎂青銅、硅青銅、其他青銅
3)白銅:普通白銅、鋅白銅、鐵白銅、鋁白銅、錳白銅
4)特殊銅合金:藝術(shù)用銅合金、銅基形狀記憶合金。
1.鋁黃銅系列:中國:HAL59-3-2、HAL60-1-1、HAL66-6-3-2、HAL61-4-3-1、HAL77-2
美國;C68700、C67000、德國Cuzn40AL2、英國CZ116
特點:
鋁黃銅有較強耐磨性能。它強度高、硬度大、耐化學(xué)腐蝕性強。還有切削加工機械性能也較突出。由鋁黃銅所拉成無縫銅管,質(zhì)軟、耐磨性能強。
應(yīng)用:
鋁黃銅用于制造耐蝕零件. 鋁黃銅無縫管可用于熱交換器和冷凝器、低溫管路、海底運輸管。制造板料、條材、棒材、管材,鑄造零件等。,塑性強,制造耐壓設(shè)備等。
鋁黃銅化學(xué)成份:
銅Cu: 錫Sn: 鋅Zn 鉛Pb 磷P 鋁Al 鐵Fe 錳Mn 銻Sb 雜質(zhì)
62%~68% ≤0.2 余量 ≤0.5 ≤0.02 2.0~3.0 ≤0.6 ≤0.5 ≤0.05 ≤1.5




2、鋁青銅:
國標(biāo):QAl7、QAl9-4、QAl10-4-4、QAl9-5-1-1、QAl10-3-1.5、QAl10-5-5、QAl11-6-6
美標(biāo):C60600 , C64200, C60800, C61300, C61400, C61900, C62300, C62400, C63000, C63020 ,C61000,C63010,C63280, C63200, C65100,
德標(biāo):CuAL10Fe3, CuAL9Fe4Ni4, CuAL9Mn2, CuAL9Ni3Fe2, CuAL10Ni5Fe4。
日標(biāo):C6301、C6161、C6280、C5102。
以鋁為主要合金元素的銅基合金,是含有鐵、錳元素的鋁青銅,屬于高強度耐熱青銅。
含鋁量一般不超過11.5%,有時還加入適量的鐵、鎳、錳等元素, 鋁青銅 以進一步改善性能。鋁青銅可熱處理強化,其強度比錫青銅高,抗高溫氧化性也較好。15%以下的鋁青銅。除鋁外的元素組分和普通鋁青銅相差不大。
特點:
有較高的強度 良好的耐磨性。含有鐵、錳元素的鋁青銅有高的強度和耐磨性,經(jīng)淬火、回火后可提高硬度,有較好的高溫耐蝕性和抗氧化性在大氣、淡水和海水中抗蝕性很好,可切削性尚可,可焊接不易纖焊,熱態(tài)下壓力加工良好。
應(yīng)用:
用于強度比較高的螺桿、螺帽、銅套、密封環(huán)等,和耐磨的零部件。
因為含鋁量的差異,使得特種鋁青銅有著比合金鋼更加高的強度和接近合金鋼的硬度。被廣泛用于力結(jié)構(gòu)件、傳動件等。因其良好的耐腐蝕性、抗壓抗磨能力,還用于高速列車的傳動軸齒輪。
QAl7 化學(xué)成份:
Al Zn Fe Pb Ni Si Cu
6.0-8.5 0.2 0.5 0.02 0.5 0.1 余量




3、鎳鋁青銅:兩個牌號CuAl9Fe4Ni4Mn2和CuAl10Fe5Ni。
鎳鋁青銅是鋁青銅的一種。
特點:
在鋁青銅里面添加鎳這個元素,它的韌性會比較好,同時具有良好拉伸強度,延長性,焊接性和耐疲勞性。點1038℃-1045℃,耐磨、耐蝕.銅合金氬弧焊及鋼的釬焊
應(yīng)用:
典型的應(yīng)用包括蝸輪,軸套,泵部件和軸承。
化學(xué)成份:


銅Cu 鐵Fe 鋁Al 鎳Ni
≥80.0 3.0-5.0 10.0-11.5 4.0-6.0










4、鎳黃銅: HNi65-5、HNi56-3
鎳黃銅,在銅鋅合金基礎(chǔ)上加入鎳的黃銅。
HNi65-5鎳黃銅有高的耐蝕性和減摩性,良好的力學(xué)性能,在冷態(tài)和熱態(tài)下壓力加工性能極好,對脫鋅和“季裂”比較穩(wěn)定,導(dǎo)熱導(dǎo)電性低,但因鎳的價格較貴,故HNi65-5一般用得不多。
特點:
HNi65-5鎳黃銅力學(xué)性能良好,切削性好,易焊接和釬焊,導(dǎo)電,導(dǎo)熱性低,耐蝕性高,且無腐蝕開裂傾向,
應(yīng)用:
用于制造 金屬 錢幣、 壓力表管、 造紙網(wǎng)、 船用 冷凝管及其他耐蝕耐壓 管件。船舶用零件,蒸汽及水管及配件。
化學(xué)成份:
銅Cu 鋅Zn 磷P 鎳Ni 鐵Fe 銻Sb 鉍Bi 鉛Pb
64.0~67.0 余量 ≤0.01 5.0~6.5 ≤0.15 ≤0.005 ≤0.002 ≤0.03
雜質(zhì)總和%              
≤0.3              




5、錳黃銅:中國HMn58-2、德國Cuzn40Mn
特點:
HMn58-2錳黃銅在海水和過熱蒸汽、氯化物中有高的耐蝕性,但有腐蝕破裂傾向;力學(xué)性能良好,導(dǎo)熱導(dǎo)電性低,易于在熱態(tài)下進行壓力加工,冷態(tài)下壓力加工性尚可,是應(yīng)用較廣的黃銅品種。
應(yīng)用:
HMn58-2錳黃銅用于腐蝕條件下工作的重要零件和弱電流工業(yè)用零件。
化學(xué)成份:
鋅(Zn) 鉛(Pb) 鐵(Fe) 銻(Sb) 磷(P) 鉍(Bi) 銅(Cu) 錳(Mn) 雜質(zhì)總和%
余量 ≤0.01 ≤1.0 ≤0.005 ≤0.1 ≤0.002 57.0~60.0 1.0~2.0 ≤1.2




6、錳青銅:QMn1.5、QMn2、QMn5
錳青銅 以銅為基體元素,錳為主要合金元素組成的合金。
特點:
有較高的強度、硬度和良好的塑性,能很好地在熱態(tài)及冷態(tài)下承受壓力加工,有好的耐蝕性,并有高的熱強性,400℃下還能保持其力學(xué)性能。
應(yīng)用:
QMn5錳青銅用于制作蒸汽機零件和鍋爐的各種管接頭、蒸汽閥門等高溫耐蝕零件。
化學(xué)成份:
錫(Sn) 錳(Mn) 鐵(Fe) 硅(Si) 磷(P) 鋅(Zn) 銅(Cu) 鉛(Pb) 銻(Sb) 雜質(zhì)%
≤0.1 4.5~5.5 ≤0.35 ≤0.1 ≤0.01 ≤0.4 余量 ≤0.03 ≤0.002 ≤0.9


7、錫黃銅:中國:Sn90-1、HSn70-1、HSn60-1、HSn62-1
美國:C41100、C44300、C46400  C46200
英國:CZ126、CZ113、CZ112
德國:CuZn28Sn、CuZn39Sn
HSn70-1錫黃銅,是典型的錫黃銅,有良好的力學(xué)性能。
錫黃銅在淡水及海水中均耐腐蝕,泛稱海軍黃銅。一般錫黃銅含錫量為1%,含錫過多,降低合金的塑性。
特點:
典型的錫黃銅,在大氣、蒸氣、油類和海水中有高的耐蝕性,且有良好的力學(xué)性能,可切削性尚可,易焊接和纖焊,冷加工性能優(yōu)良,熱彎,熱擠性能中等,有腐蝕破裂傾向。
應(yīng)用:
廣泛用于船舶、熱電廠的高強耐蝕冷凝管。此種合金有應(yīng)力腐蝕破裂傾向,因此冷加工的管材必須低溫退火以消除應(yīng)力。
化學(xué)成分:
銅CU 錫Sn 鎳Ni 鐵Fe 鉛Pb 鋅Zn 砷AS 雜質(zhì)
69.0-71.0    0.8-1.3   0.5    0.1     0.05 余量 0.03-0.06   0.3




8、鈹青銅:
相關(guān)牌號有:中國Qbe2、Qbe1.9、Qbe1.7、Qbe0.6-2.5、Qbe0.3-1.5、
美國:C17200、C17000、C17500、C17510、
日本:C1720、德國:CuBe2、CuBe1.7
特點:
耐磨、耐低溫、無磁性、高的導(dǎo)電性、沖擊無火花等特點。同時還具有較好的流動性和重現(xiàn)精細花紋的能力。
鈹青銅的應(yīng)用
廣泛適用于塑膠注塑成型模具的內(nèi)鑲件、模芯、壓鑄沖頭、熱流道冷卻系統(tǒng)、導(dǎo)熱嘴、吹塑模具的整體型腔、汽車模具、磨耗板等。
化學(xué)成份
鈹Be: 鈷+鎳Co+Ni 鈷+鎳+鐵Co+Ni+Fe 銅Cu
1.6~1.79 ≥0.2 ≤0.6 余量
硬度HRC:38-43




9、硅黃銅:中國HSi80-3、美國C69400
硅黃銅是在銅鋅合金的基礎(chǔ)上,加入硅的黃銅。
在銅鋅合金的基礎(chǔ)上,加入硅的黃銅。它在大氣和海水中均有較高的耐蝕性,抗應(yīng)力腐蝕破裂的能力高于一般黃銅。含硅量一般在4%以下。常用硅黃銅80Cu-17Zn-3Si能承受熱壓力加工,耐蝕性優(yōu)良,軟態(tài)的拉伸強度為300MPa,伸長率為58%,適用于制作船舶零件,蒸汽管和水管配件等。這種合金的含鉛量不能超過0.01%,否則會損害熱塑性,特別是熱鍛性能。65Cu-31.5Zn-1.5Si-Pb為含鉛的硅黃銅,具有較高的切削性,減摩性和耐蝕性,主要用于耐磨錫青銅的代用品。
硅銅更是具有耐酸﹑耐堿﹑耐磨、耐腐蝕﹑不釋放有害物質(zhì)等功能,在大氣和海水中均有較高的耐蝕性,因而也常作為制作船舶和螺旋槳的零件 。硅黃銅水龍頭更是擁有50萬次閥芯壽命測試 ,長期使用不漏水。起泡器采用硅膠材質(zhì),更柔軟,更易打理和清洗,避免堵塞。
特性:
有良好的力學(xué)性能,耐蝕性高,無腐蝕破裂傾向,耐磨性亦可,在冷態(tài)、熱態(tài)下壓力加工性好,易焊接和釬焊,切削性好。導(dǎo)熱導(dǎo)電性是黃銅中最低的。
用途
用于船舶零件、蒸汽管和水管配件等。
HSi80-3硅黃銅化學(xué)成份
銅Cu 錫Sn 鋅Zn 鉛Pb 磷P 鋁Al
79.0~81.0 ≤0.2 余量 ≤0.1 ≤0.02 ≤0.1
鐵Fe 錳Mn 硅Si 銻Sb 鉍Bi 雜質(zhì)
≤0.6 ≤0.5 2.5~4.0 ≤0.05 ≤0.003 ≤1.5
力學(xué)性能
抗拉強度 σb (MPa):≥295
伸長率 δ10 (%):≥25




10、硅青銅:QSi3-1、QSi1-3、QSi3.5-3-1.5、英國CB101、日本C6561
硅青銅以硅為主要合金元素的青銅。硅青銅棒對大氣、水氣、自然淡水、海水有很強的抗蝕性,由于其表面會形成一層致密而堅固的氯化物膜,但它們的流速不能超過1. 5m,否則,氧化膜會遭到破壞,失去保護力。假如溫度大于60℃或水中含有CQ與氧,則侵蝕速度加快。
特點:
QSi3-1硅青銅具有高的強度和硬度,耐磨性教好,同時具有較高的彈性,是比較好的彈性材料??稍诶?、熱態(tài)下壓力加工,力學(xué)、耐蝕、耐磨和焊接性能好,無磁,沖擊時不發(fā)生火花
用途:
主要用于制作各種彈性元件和在腐蝕條件下工作的零件及蝸輪、蝸桿、齒輪、村套、制動銷和桿等耐磨零件。航空工業(yè)主要用做彈性元件和高強度的小型結(jié)構(gòu)零件,如組合空速表,升降速度表和高度表的撐、桿、軸、彈簧環(huán)等。強烈的冷變形導(dǎo)致材料彈性性能的各向異性,因此在用做彈性元件時,應(yīng)注意取材的方向和對元件進行低溫退火。
在機械、化工、石油、船舶等工業(yè)部門都被廣泛應(yīng)用。
QSi3.5-3-1.5硅青銅:有鋅、錳、鐵等元素的硅青銅,性能同QSi3-1,但耐熱性較好,棒材、線材存放時自行開裂的傾向性較小。QSi3.5-3-1.5主要用作在高溫工作的軸套材料。
QSi3.5-3-1.5化學(xué)成分:
銻(Sb) 鐵(Fe) 鎳(Ni) 硅(Si) 錫(Sn) 鉛(Pb) 銅(Cu) 鋅(Zn) 錳(Mn)
≤0.002 1.2~1.8 ≤0.2 3.0~4.0 0.25 ≤0.03 余量, 2.5~3.5 0.5~0.9
磷(P) 砷(As) 雜質(zhì)總和%            
≤0.03 ≤0.002 ≤1.1            




11、鋯青銅:QZr0.2  QZr0.4、
以鋯為主要合金元素的一類特殊青銅。為提高強度有時加入少量鋯。
特點:
有良好的熱強性和抗蠕變性能,高溫下有較好的塑性和導(dǎo)電性。熔融法制備。
用途
主要用作電阻焊接零件、高強度電極材料等。
QZr0.4鋯青銅強度及耐熱性比QZr0.2更高,但導(dǎo)電率則比QZr0.2稍低。QZr0.4鋯青銅主要用作電阻焊接零件、高強度電極材料等。
QZr0.2化學(xué)成分:
鎳(Ni 銅(Cu) 鐵(FE) 鉛(Pb) 銻(Sb) 鉍(Bi) 雜質(zhì)總和%
0.2 余量 0.05 0.01 0.005 0.002 0.5
QZr0.4鋯青銅化學(xué)成分:
鎳(Ni) 銅(Cu) 鐵(Fe) 鉛(Pb) 銻(Sb) 鉍(Bi) 雜質(zhì)總和%
≤0.2 余量 ≤0.05 ≤0.01 ≤0.005 ≤0.002 ≤0.5




12、鉻青銅:中國:Cr0.5、QCr0.5-0.2-0.1 、QCr0.6-0.4-0.05 、QCr1、
美國:18150、C18400、C18500、C18200、C18100、
英國:C101、CC102
鉻青銅是含0.4%~1.1%Cr的銅合金。
特點:
鉻青銅室溫及400℃以下具有較高強度和硬度,導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好,加工成形性能良好。
應(yīng)用:
鉻青銅廣泛用于電氣設(shè)備高溫導(dǎo)電耐磨零件。主要用途有:電動機整流子、集電環(huán)、高溫開關(guān)、電焊機電極、滾輪、夾持器、以雙金屬形式使用剎車盤、圓盤及其他要求高導(dǎo)熱、導(dǎo)電率、高熱強性零部件。
化學(xué)成份:
銅Cu 鋁Al 鉻Cr 鎂Mg 雜質(zhì)
余量 0.1-0.25 0.4-1.0 0.1-0.25 ≤0.5
硬度≥110HB




鎘青銅: 國標(biāo)Qcd1、德標(biāo)CuCd1、美標(biāo)C16200
鎘青銅,是一種以鎘作為主要合金元素的特殊青銅。
特點:
具有較高的導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性能,良好的耐磨性能,減磨性能,耐蝕性能和加工性能,
應(yīng)用:
廣泛用于制造電工裝置的導(dǎo)電,耐熱,耐磨零件。主要用途有:電機整流子、開關(guān)元件,彈簧接點,波導(dǎo)腔,較高強度的傳輸線,接頭及接觸焊機電極和滾輪等。
標(biāo)準(zhǔn):GB/T4423-1992
化學(xué)成份:
銅Cu 鎘Cd 雜質(zhì)
余量 0.8~1.3 ≤0.3
力學(xué)性能:
抗拉強度 σb (MPa):≥196 伸長率 δ10 (%):≥35 硬度 :≤75HB


13、鎂青銅:國標(biāo)QMg0.8 德標(biāo)CuMg0.7
國產(chǎn)鎂青銅的牌號有QMg0.8,國外與之相近的有德國的CuMg0.7。鎂青銅是Cu-Mg系二元合金,微量鎂元素對銅的導(dǎo)電性能影響不大,還有一定的脫氧作用,對銅的高溫抗氧化性有益。
特點:
鎂青銅 主要用于制作彈性元件和耐磨零件。有較高的力學(xué)性能、減磨性能和耐蝕性,易切削加工,釬焊和焊接性能好,收縮系數(shù)小,無磁性??捎镁€材火焰噴涂和電弧噴涂制備青銅襯套、軸套、抗磁元件等涂層。
應(yīng)用:
鎂青銅在電氣、電子工業(yè)中應(yīng)用最廣。用于各種電纜和導(dǎo)線,制造電纜、飛機天線等導(dǎo)電元件。電機和變壓器的這種,開關(guān)以及印刷線路板 在機械和運輸車輛制造中,用于制造工業(yè)閥門和配件、儀表、滑動軸承、模具、熱交換器和泵等。在化學(xué)工業(yè)中廣泛應(yīng)用于制造真空器、蒸餾鍋、釀造鍋等。在國防工業(yè)中用以制造零件等,在建筑工業(yè)中,用做各種管道、管道配件、裝飾器件等。
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB/T 13808-1992
主要成分:
錫Sn 鋅Zn 鐵Fe 鉛Pb 鎳Ni Cu 鎂Mg 銻Sb 鉍Bi 硫S 雜質(zhì)
0.002 0.005 0.005 0.005 0.006 余量 0.70-0.85 0.005 0.002 0.005 0.3




14、鐵青銅: 美標(biāo)C19400中國牌號為QFe2.5-0.1
鐵青銅是以鐵為主要元素的青銅
特點:
具有良好的冷熱加工性能,可易于用多種冷熱方法進行成形。
焊接性能良好,可軟釬焊和氣體鎢弧焊。
具有較高的強度和導(dǎo)電性,適合于對導(dǎo)電性能和強度要求較高的場合。
應(yīng)用:
廣泛應(yīng)用于斷路器元件,接觸彈簧,電氣用夾具,彈簧和端子,撓性軟管,保險絲夾,墊圈,插頭,柳釘,冷凝器焊管,集成電路引線框架,電纜屏蔽等。其中最典型的用途是用于集成電路或分離器元件所需的引線框架。
鐵青銅化學(xué)成分表%
化學(xué)成份:
Qfe1.0
鐵Fe 磷P 銅Cu
0.8-1.2 0.01-0.04 98.7-99.1
Qfe2.5
鐵Fe 鋅Zn 磷P 鉛Pb 錫Sn 銅Cu 雜質(zhì):
2.1-2.6 0.05-0.2 0.015-0.15 ≤0.03 ≤0.03 余量 ≤0.15




15、鐵黃銅:中國牌號Hfe59-1-1、Hfe58-1-1
以鐵為主要添加元素的復(fù)雜黃銅
鐵黃銅中的鐵含量通常不超過1.5%,鐵含量過高,富鐵相增加,會由于產(chǎn)生富鐵相的偏析而降低合金的耐蝕性。鐵與錳、錫、鋁、鎳等元素在黃銅中同時存在時,由于固溶強化作用可提高合金的強度,同時提高在大氣和海水中的耐蝕性
特點:
鐵黃銅具有較好的強度和耐磨性能,同時具有較好的耐蝕性能。
應(yīng)用
用于制造在摩擦和海水環(huán)境中工作的零件,如墊圈、封套等。
Hfe59-1-1。有高的強度和在大氣、海水中的耐蝕性能,能承受熱、冷壓力加工,用于制造在摩擦和海水腐蝕條件下使用的零件及墊圈、襯套、滑桿等。
Hfe58-1-1。有高的強度和良好的切削性能,能承受熱、冷壓力加工,用于制作熱壓和切削加工的高強零件。
化學(xué)成份:(Hfe59-1-1)


銅Cu 錫Sn 鉛 Pb 磷 P 鋁 Al 鐵 Fe
57-60 0.3-0.7 ≤0.20 ≤0.01 0.1~0.5 0.6~1.2
錳 Mn 銻 Sb 鎳Ni 鋅Zn 鉍 Bi 雜質(zhì)
0.5~0.8 ≤0.01 0.5 余量 ≤0.003 ≤0.3


力學(xué)性能
抗拉強度σb (MPa):≥430
伸長率 δ10 (%):≥28
硬度HRB:80-160
切削性%:25




16、碲青銅:中國QTe0.5 德國CuTeP 美國C14500 日本C1450 英國C109
碲和銅的合金,含0.4-0.7%碲的碲銅具有良好的切削加工性能;含50%碲和50%銅的碲化銅用作中間合金。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)ASTM B301
特點
碲銅合金材料兼顧了極好的易切削性能和優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能,同時具備抗腐蝕和抗電燒蝕性能,冷熱加工性能較好,可鍛造、鑄造、擠壓拉制、沖制模壓。產(chǎn)品可加工成板、片、棒、絲、管等型材和多種異型材。
應(yīng)用
應(yīng)用領(lǐng)域該合金主要用于:要求高傳導(dǎo)高導(dǎo)電、耐腐蝕的精密電子電器元器件,高級機電零件,鍛件和螺紋切削件,水暖管件配件,電氣接觸件,焊割高級槍嘴,電動機和開關(guān)部件等
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