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铜及铜合金的分类第二章铜及铜合金的分类铜是人类最早使用的金属，自然界有自然铜存在，与其他金属不同，铜在自然界中既以矿石的形式存在，也同时以纯金属的形式存在，其应用以纯铜为主，同时其合合金也在工业等多个领域中广泛应用，工业上常将铜和铜合金分为四类，分别是：纯铜、黄铜、青铜和白铜。
1. 铜与铜合金的分类 1.1 按生产应用的方式（可分为二大类）形变铜与铜合金、铸造铜与铜合金对于压力加工专业来说，主要是和形变铜与铜合金打交道，因此，重点学习形变铜与铜合金。
1.2 铜与铜合金的名称：根据历史上形成的习惯，起的是某一种颜色的名称，它们是：紫铜——纯铜Cu 黄铜——Cu-Zn 合金青铜——锡青铜：Cu-Sn 合金铝青铜：Cu-Al 合金铍青铜：Cu-Be 合金钛青铜：Cu-Ti 合金白铜—— Cu-Ni 合金( 有的铜合金叫做青铜，但合金的颜色并不真就是青色的。
) 2. 纯铜纯铜的新鲜表面是玫瑰红色的，当表面氧化形成氧化亚铜Cu2O 膜后就呈紫色，所以纯铜就常被称为紫铜。
紫铜具有好的导电、导热、耐蚀和可焊等性能，并可冷、热压力加工成各种半成品，工业上广泛用于制作导电、导热和耐蚀等器材。
2.1纯铜的成份、组织与性能 2.2.1．其结构、组织：在金属学中学过，纯Cu的晶体[结构]是面心立方晶格（f、c、c），滑移系多，易塑性变形，塑性好。
其组织由单一的铜晶粒组成。
2.2.2．在成分方面：100%纯的金属是没有的，非100%纯。
Cu 的最高纯度可达99.999%（三个9）工业纯Cu 的纯度约为99.90～99.96%杂质的存在相当于使纯铜的成份改变，这自然会引起一些性能的变化。
虽纯Cu 有一些性能几乎不受杂质的影响但导电率、机械性能却受杂质或晶 4 体缺陷的影响较大现在先综合看看工业纯Cu 的性能—— 2.2 工业纯铜的性能 2.2.1 纯铜的性能优点：从纯铜的各种性能中我们可以总结出几条性能优点，从而可以明白为什么铜会以纯金属的形式得到这么广泛的应用。
铜合金国际标准代号国际标准代号是指国际上对于某一特定领域或某一特定材料所制定的统一编码标准，以便于不同国家或地区之间的交流和合作。
在铜合金领域中，也有一些国际标准代号被广泛使用。
下面将介绍几个常见的铜合金国际标准代号及其对应的含义和应用范围。
1. UNS C10100（OFE铜）UNS C10100是指无氧电解铜（Oxygen-Free Electrolytic Copper）的国际标准代号。
这种铜合金的氧含量非常低，通常小于0.001%，具有极高的电导率和优异的热传导性能。
OFE铜主要用于制造高精密电子元器件、导线、电缆等。
2. UNS C26000（黄铜）UNS C26000是指黄铜（Brass）的国际标准代号。
黄铜是铜和锌的合金，具有良好的加工性能、耐腐蚀性和机械性能。
它广泛应用于制造水管、管件、五金配件、钟表、乐器等领域。
3. UNS C71500（铜镍合金）UNS C71500是指铜镍合金（Copper-Nickel Alloy）的国际标准代号。
铜镍合金具有优异的抗腐蚀性能和良好的机械性能，尤其是在海水中具有出色的抗海蚀性能，因此被广泛应用于海洋工程、船舶建造、海水淡化等领域。
4. UNS C36000（铜锌合金）UNS C36000是指铜锌合金（Copper-Zinc Alloy）的国际标准代号。
铜锌合金通常被称为黄铜，具有良好的加工性能、耐腐蚀性和机械性能。
它广泛应用于制造阀门、管件、五金配件、自动化零部件等。
5. UNS C17200（铍铜合金）UNS C17200是指铍铜合金（Beryllium Copper Alloy）的国际标准代号。
铍铜合金具有良好的导电性能、热传导性能和机械性能，同时具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
它广泛应用于制造电气连接器、弹簧、焊接电极等。
6. UNS C10200（OF铜）UNS C10200是指氧自由铜（Oxygen-Free Copper）的国际标准代号。
国家标准《铜及铜合金牌号表示方法》（预审稿）编制说明一、工作简况早在一九七六年，冶金部标准所曾制订了GB/T 340-1976 《有色金属及合金产品牌号表示方法》标准。
随着GB/T 16474-1996《变形铝及铝合金牌号表示方法》、GB/T 18035-2000《贵金属及其合金牌号表示方法》等标准的实施，该标准即被废止，铜及铜合金牌号等于是按照约定俗成的方式进行标示，无方法标准可循。
因此，制订本标准显得尤为迫切。
根据中铝洛阳铜业有限公司的立项申请，中国有色金属工业协会以中色协综字[2010]015号文件《关于下达2009年第二批有色金属国家、行业标准制（修）订项目计划的通知》下达了标准制定任务，其中附件1《2009年第二批有色金属国家标准项目计划表》序号第3项（项目序号为20091865-T-610）《铜及铜合金牌号表示方法》国家标准由中铝洛阳铜业有限公司负责起草制定。
标准制定计划任务正式下达后，由中铝洛铜相关部门组织成立了标准起草小组，进行了任务落实，拟定该标准制定的工作计划、进度和要求。
经过标准编制组及有关人员的共同努力，通过对国内外现状及发展趋势的分析，并结合国内的实际情况，牌号表示方法部分参照了已作废的国家标准GB/T 340-1976 《有色金属及合金产品牌号表示方法》，代号表示方法部分修改采用了美国ASTM E527-2003《金属及合金编号规定(UNS)》进行了制订。
二、编制原则目前，国内外的一些重要的领域对材料的牌号基本都制订有相关标准。
不同国家、不同领域，产品牌号的表示方法差别很大。
就铜产品而言，在我国应用最多的国家级标准有以下九类：1、中国(GB)；2、国际标准(ISO)；3、美国材料与试验协会标准(ASTM)；4、日本国工业标准(JIS)；5、俄罗斯标准(ΓOCT)；6、英国国家标准(BS)；7、德国国家标准(DIN)；8、法国国家标准(NF)；9、欧共体（欧盟）标准(EN)。
铜及铜合金性能特点(1) 优异的物理、化学性能：纯铜导电性、导热性极佳，铜合金的导电、导热性也很好。
铜及铜合金对大气和水的抗蚀能力很高。
铜是抗磁性物质。
(2) 良好的加工性能：塑性很好，容易冷、热成形；铸造铜合金有很好的铸造性能。
(3) 某些特殊机械性能：例如优良的减摩性和耐磨性(如青铜及部分黄铜)，高的弹性极限和疲劳极限(如铍青铜等)。
(4) 色泽美观一.纯铜(紫铜)纯铜呈紫红色，常称紫铜，工业纯铜分为四种：T1、T2、T3、T4。
编号越大，纯度越低。
用途用于制作电导体及配制合金。
纯铜的强度低, 不宜作结构材料。
纯铜管二. 铜合金（一）黄铜以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。
按照化学成分，黄铜分普通黄铜和复杂黄铜两种。
(1) 普通黄铜普通黄铜牌号普通黄铜是铜锌二元合金，其退火组织可以是单相α或双相α+ β’, 并分别称为α黄铜(单相黄铜)和双相黄铜。
Cu-Zn合金相图(a) 单相黄铜(b) 双相黄铜铜锌合金的显微组织单相黄铜H80、H70、H68塑性很好，适于制作冷轧板材、冷拉线材、管材及形状复杂的深冲零件。
双相黄铜H62、H59 可进行热变形，通常热轧成棒材、板材。
可铸造。
(2) 复杂黄铜复杂黄铜牌号①铅黄铜HPb63-3铅改善切削加工性能，提高耐磨性，对强度影响不大，略微降低塑性。
用于要求良好切削性能及耐磨性能的零件(如钟表零件等)，铸造铅黄铜可制作轴瓦和衬套。
②锡黄铜 HSn62-1锡显著提高黄铜在海洋大气和海水中的抗蚀性，并使强度有所提高。
压力加工锡黄铜广泛用于制造海船零件。
③铝黄铜HAl60-1-1 铝提高黄铜的强度和硬度(但使塑性降低)，改善在大气中的抗蚀性。
制作海船零件及其它机器的耐蚀零件。
铝黄铜中加入适量的镍、锰、铁后，还可得到高强度、高耐蚀性的复杂黄铜，制造大型蜗杆、海船螺旋浆等重要零件。
④硅黄铜HSi65-1.5-3硅显著提高黄铜的机械性能、耐磨性和耐蚀性。
硅黄铜具有良好的铸造性能，并能进行焊接和切削加工，主要用于制造船舶及化工机械零件。
一、纯铜纯铜是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后呈紫色，故工业纯铜常称紫铜或电解铜。
密度为8-9g/cm3，熔点1083°C。
纯铜导电性很好，大量用于制造电线、电缆、电刷等；导热性好，常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表，如罗盘、航空仪表等；塑性极好，易于热压和冷压力加工，可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。
纯铜产品有冶炼品及加工品两种。
分别见表6和表7。
表6冶炼铜的牌号、成分及用途表7加工铜的组别、牌号及成分二、铜合金（1）黄铜黄铜是铜与锌的合金。
最简单的黄铜是铜——锌二元合金，称为简单黄铜或普通黄铜。
改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。
黄铜中锌的含量越高，其强度也较高，塑性稍低。
工业中采用的黄铜含锌量不超过45%，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变坏。
为了改善黄铜的某种性能，在一元黄铜的基础上加入其它合金元素的黄铜称为特殊黄铜。
常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。
在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性，稍降低塑性。
含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。
在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力，因此称为“海军黄铜”。
锡还能改善黄铜的切削加工性能。
黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。
锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性；在锰黄铜中加铝，还可以改善它的性能，得到表面光洁的铸件。
黄铜可分为铸造和压力加工两类产品。
常用加工黄铜的化学成分，见表8。
表8常用加工黄铜的化学成分(2)青铜青铜是历史上应用最早的一种合金，原指铜锡合金，因颜色呈青灰色，故称青铜。
为了改善合金的工艺性能和机械性能，大部分青铜内还加入其它合金元素，如铅、锌、磷等。
由于锡是一种稀缺元素，所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜，它们不仅价格便宜，还具有所需要的特种性能。
无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等。
此外还有成份较为复杂的三元或四元青铜。
铜及其合金的分类和性能铜及铜合金具有优良的导电性能、导热性能、抗腐蚀性能和良好的成形性能，在电气、化工、机械、动力、交通等工业部门得到广泛的应用。
铜及铜合金类按其化学成分和颜色的不同可分为紫铜、黄铜、青铜和白铜。
按其制造方法不同可把铜及其合金分为变形铜及其合金；铸造铜及其合金。
(一)紫铜紫铜系工业钝铜，紫铜外观呈紫红色。
紫铜具有极好的导电性(仅次于银)、导热性和良好的塑性，具有良好的耐腐蚀性，还具有良好的低温性能，紫铜广泛用来制造电缆、散热器、冷凝器以及热交换器等，但由于紫铜的力学性能不高，故在机械、结构零件中使用的铜都是铜合金。
紫铜具有面心立方晶格，无同素异构转变，因此，紫铜具有优良的加工成形性。
紫铜的牌号用字母“T”加序号表示，无氧铜用"TU”加序号表示，用磷(P)脱氧的无氧铜"TUP”可用于制造重要的焊接结构。
紫铜的牌号、化学成分及用途详见表5—16。
(二)黄铜黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金，它的颜色随含锌量的增加由黄红色变成淡黄色。
铜、锌合金称为普通黄铜，在铜锌合金的基础上加入其它合金元素(如硅、铝、铅、锡、锰等)的黄铜称为特殊黄铜。
黄铜的导电性能比紫铜差，但强度、硬度和耐腐蚀性能均比紫铜高，又能承受热加工和冷加工，广泛用来制造各种结构零件，如散热器、冷凝器管道、船舶、汽车和拖拉机零件、齿轮、垫圈、弹簧、螺纹零件等。
黄铜的牌号用字母“H”加铜含量百分数表示，特殊黄铜用“H”加主添元素化学符号再加铜含量和添加元素含量表示，余量为锌，铸造用黄铜在“H”前加字母“z”表示。
黄铜根据性能和用途不同，可分为压力加工黄铜和铸造黄铜两类。
黄铜的牌号、化学成分详见表5—17。
(三)青铜青铜最早是指铜锡合金，颜色呈青灰色。
现在青铜是指铜锡合金、铜铝合金、铜硅合金、铜铍合金等的通称。
通常分别称为锡青铜、铝青铜、硅青铜、铍青铜等。
青铜具有很高的耐腐蚀性、良好的机械性能、铸造性能和耐磨性能，用于制造各种耐磨零件和与酸、碱、蒸汽等腐蚀介质接触的零件。
一、铜及铜合金按加工方式分类1、冶炼铜：通过电解精炼方法或电解沉积法生产得的阴极铜（铜锭、铜棒、线材）2、铸造铜：（1）铸造黄铜锭、青铜锭（2）铸造铜合金（青铜、黄铜）（3）压铸铜合金二、加工铜及铜合金（一）紫铜①纯铜：铜的含量在99.9%以上，代号：T1 99.95% T2 99.9% T3 99.7%②无氧铜：铜中不含氧元素，代号：TU0 99.99%、 TU1 99.97%、 TU2 99.95%③磷脱氧铜：只含铜和磷两种元素，代号：TP1 99.9% TP299.9%④银铜：代号：TAg0.1 Cu99.5%（二）黄铜：黄铜是以锌为主要加入元素的铜合金。
黄铜分普通黄铜（简单黄铜）和特殊黄铜（复杂黄铜）两种。
1、普通黄铜：铜和锌二元合金。
用字母H表示，如H62,表示含铜量约为62%，含锌量约为38%。
型号有：H96 H90 H85 H70 H68 H65 H63 H62 H592、特殊黄铜：在铜锌合金中加入其他元素（如锡、镍、锰、铅、硅、铝、铁等）的合金，表示方法是在H后面加除锌外的主要加入元素的符号及含量。
如：HNi65-5表示铜含量约为：65%，镍含量约为5%，其余量为锌含量。
型号有：①镍黄铜：HNi65-5 HNi56-5②铁黄铜：HFe59-1-1(铝) HFe58-1-1（Pb）③铅黄铜：HPb89-2 HPb66-0.5 HPb63-3 HPb63-0.1 HPb62-3 HPb62-2HPb61-1 HPb60-2 HPb59-3 HPb59-1④铝黄铜：HAl77-2 HAl67-2.5 HAl66-6(Al)-3(Fe)-2(Mn)HAl61-4(Al)-3(Ni)-1(Fe) HAl60-1-1(Fe) HAl59-3-2(Ni)⑤锰黄铜：HMn62-3(Mn)-3(Al)-0.7(Si) HMn58-2 HMn57-3-1(Fe) HMn55-3-1(Fe)⑥锡黄铜：Hsn90-1 Hsn70-1 Hsn62-1 Hsn60-1⑦砷黄铜：H85A As 0.02-0.08% H70A H68A⑧硅黄铜：Hsi80-3（三）白铜：白铜是铜合金的一种，是以镍为主要加入元素的铜合金。
