铜及其合金的分类和性能

铜及其合金

以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色，又称紫铜。纯铜密度为8.96，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。

1.黄铜：以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄 色﹐统称黄

铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄 铜称特殊黄 铜或称复杂黄 铜。含锌低于36%的黄铜合金具有良好的冷加工性能；最常用的是含锌40%的六 四 黄 铜。为了改善普通黄

铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝、镍、锰、锡、硅、铅等。铝能提高黄铜的强度、硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐用作船 舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能，这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。船舶常用的消防栓防爆月牙扳手，就是黄铜加铝铸造而成。

2.白铜：以镍为主要添加元素的铜合金。铜镍二元合金称普通白铜；加有锰、铁、锌、铝等元素的白铜合金称复杂白铜。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好，色泽美观。这种白铜广泛用于制造精密机械、化 工机械和船

舶构件。电工白铜一般有良好的热电性能。锰铜、康铜、考铜是含锰量不同的锰白铜，是制造精密电工仪器、变阻器、精密电阻、应变片、热电偶等用的材料。

3.青铜：原指铜锡合金，后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜，并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能、减摩性能好和机械性能好，适合于制造轴承、蜗

轮、齿轮等。铅青铜是现代发 动

机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用于铸造高载荷的齿轮、轴套、船 用螺 旋 桨等。磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件。铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。铍铜是机械性能、物理性能、化学性能及抗蚀性能良好。粉末冶金制作针对钨钢，高碳钢、耐高温超硬合金制作的模具需电蚀时，因普通电极损耗大，速度慢，钨铜是比较理想材料，抗弯强度≥667Mpa。

铜有几种类型?

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我国铜及铜合金分类习惯按色泽分类,一般分为四大类:

1、 紫铜：系指纯铜,主要品种有无氧铜、紫铜、磷脱氧铜、银铜；

2、 黄铜：系指铜与锌为基础的合金,又可细分为简单黄铜和复杂黄铜,复杂黄铜中又以第三组元冠名为镍黄铜、硅黄铜等；

3、 青铜：系指除铜镍、铜锌合金以外的铜基合金,主要品种有锡青铜、铝青铜、特殊青铜（又称高铜合金）；

4、 白铜：系指铜镍系合金；

1 形态分类

自然铜------铜含量在99%以上，但储量极少;

氧化铜矿-----为数也不多

硫化铜矿-----含铜量极低，一般在2--3%左右，世界上80%以上的铜是从硫化铜矿精炼出来的。

2 生产过程分类

铜精矿----冶炼之前选出的含铜量较高的矿石。 粗铜------铜精矿冶炼后的产品，含铜量在95－98%。

纯铜------火炼或电解之后含量达99%以上的铜。火炼可得99－99.9%的纯铜，电解可以使铜的纯度达到99.95-99.99%。

3 合金成份分类

黄铜-----铜锌合金

青铜-----铜锡合金等(除了锌镍外，加入其他元素的合金均称青铜)

白铜-----铜钴镍合金

4 产品形态分类

铜管、铜棒、铜线、铜板、铜带、铜条、铜箔等

铜可用于制造多种合金，铜的重要合金有以下几种：

1 黄铜：黄铜是铜与锌的合金，因色黄而得名。黄铜的机械性能和耐磨性能都很好，可用于制造精密仪器、船舶的零件、枪炮的弹壳等。黄铜敲起来声音好听，因此锣、钹、铃、号等乐器都是用黄铜制做的。

2 航海黄铜：铜与锌、锡的合金，抗海水侵蚀，可用来制作船的零件、平衡器。

3 青铜：铜与锡的合金叫青铜，因色青而得名。在古代为常用合金(如中国的青铜时代)。青铜一般具有较好的耐腐蚀性、耐磨性、铸造性和优良的机械性能。 用于制造精密轴承、高压轴承、船舶上抗海水腐蚀的机械零件以及各种板材、管材、棒材等。青铜还有一个反常的特性——“热缩冷胀”，用来铸造塑像，冷却后膨胀，可以使眉目更清楚。

铜合金分类与化学成分汇总

铜合金是由铜和其他元素混合而成的合金。它们具有良好的物理性能和化学性能，广泛应用于航空、航天、军工、汽车、电子、建筑和制造行业等许多领域。根据其化学成分和性质，铜合金可以分为几个主要类别。以下是一些常见的铜合金分类与其化学成分的汇总。

1.铜-锌合金（黄铜）：黄铜是最常见的铜合金之一，其成分主要是铜和锌。黄铜具有良好的可锻性、良好的导热性和良好的耐腐蚀性。根据黄铜中锌的含量不同，黄铜可以分为多个类别，如α-黄铜（含锌37-45%）、α+β-黄铜（含锌20-36%）和β-黄铜（含锌10-20%）等。

2.铜-锡合金（青铜）：青铜是铜和锡混合而成的合金。它具有高强度、良好的抗腐蚀性和良好的可铸性。青铜常用于制造雕塑、钟表等工艺品。根据青铜中锡的含量不同，青铜可以分为多个类别，如锡青铜（包含锡5-20%）和高锡青铜（包含锡20-40%）等。

3.铜-铝合金：铜-铝合金是铜和铝混合而成的合金。它具有良好的耐热性和强度，能够承受高温和高压环境。铜-铝合金常用于制造发动机零部件、航空部件和汽车零部件等高温应用。

4.铜-镍合金：铜-镍合金是铜和镍混合而成的合金。它具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，广泛应用于制造电子器件、化工设备和海洋工程设备等。根据铜和镍的比例不同，铜-镍合金可以分为多个类别，如70-30铜镍合金和90-10铜镍合金等。

5.铜-铬合金：铜-铬合金是铜和铬混合而成的合金。它具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能，常用于制造电线、电缆和高温设备。铜-铬合金可以细分为多个类别，如铜合金码60和铜合金码132等。 6.铜-硅合金：铜-硅合金是铜和硅混合而成的合金。它具有良好的耐腐蚀性和高温强度，广泛应用于制造涡轮发动机叶片、导航仪器和航空航天部件等高温应用。

除了以上列举的铜合金，还有其他许多不同成分的铜合金，如铜-锶合金、铜-锶-钡合金、铜-锆合金等。这些铜合金根据其成分的不同，在物理性能和化学性能方面具有独特的特点和应用。

铜及铜合金分类及产品牌号表示方法:

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

牌号 代号 成分（%）

用 途 铜

不小于 杂质总和

小大于

一号铜

二号铜 Cu-1

Cu-2 99.95

99.90 0.05

0.10 适用于电解铜,供溶铸铜线锭、铜锭、铜棒和铸造合金用

适用于电工用铜线锭，供压延导电线材、铜棒和型材用

表7加工铜的组别、牌号及成分

组 成 牌 号 代 号 化学成分(%)重量

杂质总和(%)(重量) 用 途

铜+银 其它

纯铜 一号铜

二号铜

三号铜 T1

T2

T3 ≥99.95

≥99.90

≥99.70 ≤0.05

≤0.10

≤0.30 1.导电和高纯度合金用,2.导电用,3.一般用

无氧铜 一号无氧铜

二号无氧铜 TU1

TU2 ≤0.03

≤0.05 电真空器件和仪器、仪表用

磷脱

氧铜 一号脱氧铜

二号脱氧铜 TP1

TP2 ≥99.90

≥99.98 磷0.005-0.012

磷0.013-0.050 ≤0.10

≤0.15 焊接等用

银铜 0.1银铜 TAg0.1 铜≥99.95 银0.06-0.12 ≤0.30

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。