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铜合金的分类方法

发布时间:2018-04-14 10:23:17点击率:

按合金系划分,可分为非合金铜和合金铜.非合金铜包括高纯铜、韧铜、脱氧铜、无氧铜等,习惯上,人们将非合金铜称为紫铜或纯铜,也叫红铜,而其他铜合金则属于合金铜。我国和俄罗斯把合金铜分为黄铜、青铜和白铜,然后在大类中划分小的合金系。
按功能
按功能划分,有导电导热用铜合金(主要有非合金化铜和微合金化铜)、结构用铜合金(几乎包括所有铜合金)、耐蚀铜合金(主要有锡黄铜、铝黄铜、各种不白铜、铝青铜、钛青铜等)耐磨铜合金(主要有含铅、锡、铝、锰等元素复杂黄铜、铝青铜等)、易切削铜合金(铜-铅、铜-碲、铜-锑等合金)、弹性铜合金(主要有锑青铜、铝青铜、铍青铜、钛青铜等)阻尼铜合金(高锰铜合金等)、艺术铜合金(纯铜、简单单铜、锡青铜、铝青铜、白铜等)。显然,许多铜合金都具有多生功能。
材料形成方法
按材料形成方法划分为可为铸造铜合金和变形铜合金。事实上,许多铜合金既可以用于铸造,又可以用于变形加工。通常变形铜合金可以用于铸造,而许多铸造铜合金却不能进行锻造、挤压、深冲和拉拔等变形加工。铸造铜合金和变形铜合金又可以细分为铸造用紫铜、黄铜、青铜和白铜。

按化学成分铜合金分为哪几类

主要是黄铜(铜锌合金)、青铜(铜锡合金)、白铜(铜镍合金)

铜合金种类
1)黄铜:普通黄铜、铅黄铜、锡黄铜、铁黄铜、铝黄铜、锰黄铜、硅黄铜、镍黄铜
2)青铜:锡青铜、锡磷青铜、铝青铜、铍青铜、铬青铜、锆青铜、铬锆青铜、铁青铜、镍硅青铜、镉青铜、镁青铜、硅青铜、其他青铜
3)白铜:普通白铜、锌白铜、铁白铜、铝白铜、锰白铜
4)特殊铜合金:艺术用铜合金、铜基形状记忆合金。

1.铝黄铜系列:中国:HAL59-3-2HAL60-1-1HAL66-6-3-2HAL61-4-3-1HAL77-2

美国;C68700C67000、德国Cuzn40AL2、英国CZ116

特点:

铝黄铜有较强耐磨性能。它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削加工机械性能也较突出。由铝黄铜所拉成无缝铜管,质软、耐磨性能强。

应用:

铝黄铜用于制造耐蚀零件. 铝黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管。制造板料、条材、棒材、管材,铸造零件等。,塑性强,制造耐压设备等。

铝黄铜化学成份:

Cu:

Sn

Zn

Pb

P

Al

Fe

Mn

Sb

杂质

62%68%

0.2

余量

0.5

0.02

2.03.0

0.6

0.5

0.05

1.5



2、铝青铜:

国标:QAl7QAl9-4QAl10-4-4QAl9-5-1-1QAl10-3-1.5QAl10-5-5、QAl11-6-6

美标:C60600 , C64200, C60800, C61300, C61400, C61900, C62300, C62400, C63000, C63020 ,C61000C63010C63280C63200C65100

德标:CuAL10Fe3, CuAL9Fe4Ni4, CuAL9Mn2, CuAL9Ni3Fe2, CuAL10Ni5Fe4

日标:C6301C6161C6280C5102

以铝为主要合金元素的铜基合金,是含有铁、锰元素的铝青铜,属于高强度耐热青铜。

含铝量一般不超过11.5%,有时还加入适量的铁、镍、锰等元素, 铝青铜 以进一步改善性能。铝青铜可热处理强化,其强度比锡青铜高,抗高温氧化性也较好。15%以下的铝青铜。除铝外的元素组分和普通铝青铜相差不大。

特点:

有较高的强度 良好的耐磨性。含有铁、锰元素的铝青铜有高的强度和耐磨性,经淬火、回火后可提高硬度,有较好的高温耐蚀性和抗氧化性在大气、淡水和海水中抗蚀性很好,可切削性尚可,可焊接不易纤焊,热态下压力加工良好。

应用:

用于强度比较高的螺杆、螺帽、铜套、密封环等,和耐磨的零部件。

因为含铝量的差异,使得特种铝青铜有着比合金钢更加高的强度和接近合金钢的硬度。被广泛用于力结构件、传动件等。因其良好的耐腐蚀性、抗压抗磨能力,还用于高速列车的传动轴齿轮。

QAl7 化学成份:

Al

Zn

Fe

Pb

Ni

Si

Cu

6.0-8.5

0.2

0.5

0.02

0.5

0.1

余量



3、镍铝青铜:两个牌号CuAl9Fe4Ni4Mn2CuAl10Fe5Ni

镍铝青铜是铝青铜的一种。

特点:

在铝青铜里面添加镍这个元素,它的韧性会比较好,同时具有良好拉伸强度,延长性,焊接性和耐疲劳性。点1038-1045,耐磨、耐蚀.铜合金氩弧焊及钢的钎焊

应用:

典型的应用包括蜗轮,轴套,泵部件和轴承。

化学成份:


Cu

Fe

Al

Ni

80.0

3.0-5.0

10.0-11.5

4.0-6.0






4、镍黄铜: HNi65-5HNi56-3

镍黄铜,在铜锌合金基础上加入镍的黄铜。

HNi65-5镍黄铜有高的耐蚀性和减摩性,良好的力学性能,在冷态和热态下压力加工性能极好,对脱锌和“季裂”比较稳定,导热导电性低,但因镍的价格较贵,HNi65-5一般用得不多。

特点:

HNi65-5镍黄铜力学性能良好,切削性好,易焊接和钎焊,导电,导热性低,耐蚀性高,且无腐蚀开裂倾向,

应用:

用于制造 金属 钱币、 压力表管、 造纸网、 船用 冷凝管及其他耐蚀耐压 管件。船舶用零件,蒸汽及水管及配件。

化学成份:

Cu

Zn

P

Ni

Fe

Sb

Bi

Pb

64.067.0

余量

0.01

5.06.5

0.15

0.005

0.002

0.03

杂质总和%

0.3



5、锰黄铜:中国HMn58-2、德国Cuzn40Mn

特点:

HMn58-2锰黄铜在海水和过热蒸汽、氯化物中有高的耐蚀性,但有腐蚀破裂倾向;力学性能良好,导热导电性低,易于在热态下进行压力加工,冷态下压力加工性尚可,是应用较广的黄铜品种。

应用:

HMn58-2锰黄铜用于腐蚀条件下工作的重要零件和弱电流工业用零件。

化学成份:

(Zn)

(Pb)

(Fe)

(Sb)

(P)

(Bi)

(Cu)

(Mn)

杂质总和%

余量

0.01

1.0

0.005

0.1

0.002

57.060.0

1.02.0

1.2



6、锰青铜:QMn1.5QMn2QMn5

锰青铜 以铜为基体元素,锰为主要合金元素组成的合金。

特点:

有较高的强度、硬度和良好的塑性,能很好地在热态及冷态下承受压力加工,有好的耐蚀性,并有高的热强性,400℃下还能保持其力学性能。

应用:

QMn5锰青铜用于制作蒸汽机零件和锅炉的各种管接头、蒸汽阀门等高温耐蚀零件。

化学成份:

(Sn)

(Mn)

(Fe)

(Si)

(P)

(Zn)

(Cu)

(Pb)

(Sb)

杂质%

0.1

4.55.5

0.35

0.1

0.01

0.4

余量

0.03

0.002

0.9


7、锡黄铜:中国:Sn90-1HSn70-1HSn60-1HSn62-1

美国:C41100C44300C46400  C46200

英国:CZ126CZ113CZ112

德国:CuZn28SnCuZn39Sn

HSn70-1锡黄铜,是典型的锡黄铜,有良好的力学性能。

锡黄铜在淡水及海水中均耐腐蚀,泛称海军黄铜。一般锡黄铜含锡量为1%,含锡过多,降低合金的塑性。

特点:

典型的锡黄铜,在大气、蒸气、油类和海水中有高的耐蚀性,且有良好的力学性能,可切削性尚可,易焊接和纤焊,冷加工性能优良,热弯,热挤性能中等,有腐蚀破裂倾向。

应用:

广泛用于船舶、热电厂的高强耐蚀冷凝管。此种合金有应力腐蚀破裂倾向,因此冷加工的管材必须低温退火以消除应力。

化学成分:

CU Sn Ni Fe Pb Zn AS 杂质

69.0-71.0    0.8-1.3   0.5    0.1     0.05 余量 0.03-0.06   0.3



8、铍青铜:

相关牌号有:中国Qbe2Qbe1.9Qbe1.7Qbe0.6-2.5Qbe0.3-1.5

美国:C17200C17000C17500C17510

日本:C1720、德国:CuBe2CuBe1.7

特点:

耐磨、耐低温、无磁性、高的导电性、冲击无火花等特点。同时还具有较好的流动性和重现精细花纹的能力。

铍青铜的应用

广泛适用于塑胶注塑成型模具的内镶件、模芯、压铸冲头、热流道冷却系统、导热嘴、吹塑模具的整体型腔、汽车模具、磨耗板等。

化学成份

Be

+Co+Ni

++Co+Ni+Fe

Cu

1.6~1.79

0.2

0.6

余量

硬度HRC38-43



9、硅黄铜:中国HSi80-3、美国C69400

硅黄铜是在铜锌合金的基础上,加入硅的黄铜。

在铜锌合金的基础上,加入硅的黄铜。它在大气和海水中均有较高的耐蚀性,抗应力腐蚀破裂的能力高于一般黄铜。含硅量一般在4%以下。常用硅黄铜80Cu-17Zn-3Si能承受热压力加工,耐蚀性优良,软态的拉伸强度为300MPa,伸长率为58%,适用于制作船舶零件,蒸汽管和水管配件等。这种合金的含铅量不能超过0.01%,否则会损害热塑性,特别是热锻性能。65Cu-31.5Zn-1.5Si-Pb为含铅的硅黄铜,具有较高的切削性,减摩性和耐蚀性,主要用于耐磨锡青铜的代用品。

硅铜更是具有耐酸﹑耐碱﹑耐磨、耐腐蚀﹑不释放有害物质等功能,在大气和海水中均有较高的耐蚀性,因而也常作为制作船舶和螺旋桨的零件 。硅黄铜水龙头更是拥有50万次阀芯寿命测试 ,长期使用不漏水。起泡器采用硅胶材质,更柔软,更易打理和清洗,避免堵塞。

特性:

有良好的力学性能,耐蚀性高,无腐蚀破裂倾向,耐磨性亦可,在冷态、热态下压力加工性好,易焊接和钎焊,切削性好。导热导电性是黄铜中最低的。

用途

用于船舶零件、蒸汽管和水管配件等。

HSi80-3硅黄铜化学成份

Cu

Sn

Zn

Pb

P

Al

79.081.0

0.2

余量

0.1

0.02

0.1

Fe

Mn

Si

Sb

Bi

杂质

0.6

0.5

2.54.0

0.05

0.003

1.5

力学性能

抗拉强度 σb (MPa):≥295

伸长率 δ10 ():≥25



10、硅青铜:QSi3-1QSi1-3QSi3.5-3-1.5、英国CB101、日本C6561

硅青铜以硅为主要合金元素的青铜。硅青铜棒对大气、水气、自然淡水、海水有很强的抗蚀性,由于其表面会形成一层致密而坚固的氯化物膜,但它们的流速不能超过1. 5m,否则,氧化膜会遭到破坏,失去保护力。假如温度大于60℃或水中含有CQ与氧,则侵蚀速度加快。

特点:

QSi3-1硅青铜具有高的强度和硬度,耐磨性教好,同时具有较高的弹性,是比较好的弹性材料。可在冷、热态下压力加工,力学、耐蚀、耐磨和焊接性能好,无磁,冲击时不发生火花

用途:

主要用于制作各种弹性元件和在腐蚀条件下工作的零件及蜗轮、蜗杆、齿轮、村套、制动销和杆等耐磨零件。航空工业主要用做弹性元件和高强度的小型结构零件,如组合空速表,升降速度表和高度表的撑、杆、轴、弹簧环等。强烈的冷变形导致材料弹性性能的各向异性,因此在用做弹性元件时,应注意取材的方向和对元件进行低温退火。

在机械、化工、石油、船舶等工业部门都被广泛应用。

QSi3.5-3-1.5硅青铜:有锌、锰、铁等元素的硅青铜,性能同QSi3-1,但耐热性较好,棒材、线材存放时自行开裂的倾向性较小。QSi3.5-3-1.5主要用作在高温工作的轴套材料。

QSi3.5-3-1.5化学成分:

(Sb)

(Fe)

(Ni)

(Si)

(Sn)

(Pb)

(Cu)

(Zn)

(Mn)

0.002

1.21.8

0.2

3.04.0

0.25

0.03

余量,

2.53.5

0.50.9

(P)

(As)

杂质总和%

0.03

0.002

1.1



11、锆青铜:QZr0.2  QZr0.4

以锆为主要合金元素的一类特殊青铜。为提高强度有时加入少量锆。

特点:

有良好的热强性和抗蠕变性能,高温下有较好的塑性和导电性。熔融法制备。

用途

主要用作电阻焊接零件、高强度电极材料等。

QZr0.4锆青铜强度及耐热性比QZr0.2更高,但导电率则比QZr0.2稍低。QZr0.4锆青铜主要用作电阻焊接零件、高强度电极材料等。

QZr0.2化学成分:

(Ni

(Cu)

(FE)

(Pb)

(Sb)

(Bi)

杂质总和%

0.2

余量

0.05

0.01

0.005

0.002

0.5

QZr0.4锆青铜化学成分:

(Ni)

(Cu)

(Fe)

(Pb)

(Sb)

(Bi)

杂质总和%

0.2

余量

0.05

0.01

0.005

0.002

0.5



12、铬青铜:中国:Cr0.5QCr0.5-0.2-0.1 QCr0.6-0.4-0.05 QCr1

美国:18150C18400C18500C18200C18100

英国:C101CC102

铬青铜是含0.4%~1.1%Cr的铜合金。

特点:

铬青铜室温及400℃以下具有较高强度和硬度,导电性和导热性好,加工成形性能良好。

应用:

铬青铜广泛用于电气设备高温导电耐磨零件。主要用途有:电动机整流子、集电环、高温开关、电焊机电极、滚轮、夹持器、以双金属形式使用刹车盘、圆盘及其他要求高导热、导电率、高热强性零部件。

化学成份:

Cu

Al

Cr

Mg

杂质

余量

0.1-0.25

0.4-1.0

0.1-0.25

0.5

硬度≥110HB



镉青铜: 国标Qcd1、德标CuCd1、美标C16200

镉青铜,是一种以镉作为主要合金元素的特殊青铜。

特点:

具有较高的导电性能和导热性能,良好的耐磨性能,减磨性能,耐蚀性能和加工性能,

应用:

广泛用于制造电工装置的导电,耐热,耐磨零件。主要用途有:电机整流子、开关元件,弹簧接点,波导腔,较高强度的传输线,接头及接触焊机电极和滚轮等。

标准:GB/T4423-1992

化学成份:

Cu

Cd

杂质

余量

0.81.3

0.3

力学性能:

抗拉强度 σb (MPa):≥196 伸长率 δ10 (%):≥35 硬度 :≤75HB


13、镁青铜:国标QMg0.8 德标CuMg0.7

国产镁青铜的牌号有QMg0.8,国外与之相近的有德国的CuMg0.7。镁青铜是Cu-Mg系二元合金,微量镁元素对铜的导电性能影响不大,还有一定的脱氧作用,对铜的高温抗氧化性有益。

特点:

镁青铜 主要用于制作弹性元件和耐磨零件。有较高的力学性能、减磨性能和耐蚀性,易切削加工,钎焊和焊接性能好,收缩系数小,无磁性。可用线材火焰喷涂和电弧喷涂制备青铜衬套、轴套、抗磁元件等涂层。

应用:

镁青铜在电气、电子工业中应用最广。用于各种电缆和导线,制造电缆、飞机天线等导电元件。电机和变压器的这种,开关以及印刷线路板 在机械和运输车辆制造中,用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。在国防工业中用以制造零件等,在建筑工业中,用做各种管道、管道配件、装饰器件等。

执行标准:GB/T 13808-1992

主要成分:

Sn

Zn

Fe

Pb

Ni

Cu

Mg

Sb

Bi

S

杂质

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、铁青铜: 美标C19400中国牌号为QFe2.5-0.1

铁青铜是以铁为主要元素的青铜

特点:

具有良好的冷热加工性能,可易于用多种冷热方法进行成形。

焊接性能良好,可软钎焊和气体钨弧焊。

具有较高的强度和导电性,适合于对导电性能和强度要求较高的场合。

应用:

广泛应用于断路器元件,接触弹簧,电气用夹具,弹簧和端子,挠性软管,保险丝夹,垫圈,插头,柳钉,冷凝器焊管,集成电路引线框架,电缆屏蔽等。其中最典型的用途是用于集成电路或分离器元件所需的引线框架。

铁青铜化学成分表%

化学成份:

Qfe1.0

Fe

P

Cu

0.8-1.2

0.01-0.04

98.7-99.1

Qfe2.5

Fe

Zn

P

Pb

锡Sn

铜Cu

杂质:

2.1-2.6

0.05-0.2

0.015-0.15

≤0.03

≤0.03

余量

≤0.15



15、铁黄铜:中国牌号Hfe59-1-1、Hfe58-1-1

以铁为主要添加元素的复杂黄铜

铁黄铜中的铁含量通常不超过1.5%,铁含量过高,富铁相增加,会由于产生富铁相的偏析而降低合金的耐蚀性。铁与锰、锡、铝、镍等元素在黄铜中同时存在时,由于固溶强化作用可提高合金的强度,同时提高在大气和海水中的耐蚀性

特点:

铁黄铜具有较好的强度和耐磨性能,同时具有较好的耐蚀性能。

应用

用于制造在摩擦和海水环境中工作的零件,如垫圈、封套等。

Hfe59-1-1。有高的强度和在大气、海水中的耐蚀性能,能承受热、冷压力加工,用于制造在摩擦和海水腐蚀条件下使用的零件及垫圈、衬套、滑杆等。

Hfe58-1-1。有高的强度和良好的切削性能,能承受热、冷压力加工,用于制作热压和切削加工的高强零件。

化学成份:(Hfe59-1-1)


Cu

Sn

Pb

P

Al

Fe

57-60

0.3-0.7

0.20

0.01

0.10.5

0.61.2

Mn

Sb

Ni

Zn

Bi

杂质

0.50.8

0.01

0.5

余量

0.003

0.3


力学性能

抗拉强度σb (MPa):≥430

伸长率 δ10 (%):≥28

硬度HRB:80-160

切削性%:25



16、碲青铜:中国QTe0.5 德国CuTeP 美国C14500 日本C1450 英国C109

碲和铜的合金,含0.4-0.7%碲的碲铜具有良好的切削加工性能;含50%碲和50%铜的碲化铜用作中间合金。产品标准ASTM B301

特点

碲铜合金材料兼顾了极好的易切削性能和优良的导电、导热性能,同时具备抗腐蚀和抗电烧蚀性能,冷热加工性能较好,可锻造、铸造、挤压拉制、冲制模压。产品可加工成板、片、棒、丝、管等型材和多种异型材。

应用

应用领域该合金主要用于:要求高传导高导电、耐腐蚀的精密电子电器元器件,高级机电零件,锻件和螺纹切削件,水暖管件配件,电气接触件,焊割高级枪嘴,电动机和开关部件等

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