铜及合金

黄铜是由铜和锌所组成的合金

白铜是铜和镍的合金

青铜是铜和除了锌和镍以外的元素形成的合金，主要有锡青铜，铝青铜等

紫铜是铜含量很高的铜，其它杂质总含量在1％以下。

普通黄铜

它是由铜和锌组成的合金。

当含锌量小于 39% 时，锌能溶于铜内形成单相 a ，称单相黄铜 ，塑性好，适于冷热加压加工。

当含锌量大于 39% 时，有 a 单相还有以铜锌为基的 b 固溶体，称双相黄铜， b 使塑性小而抗拉强度上升，只适于热压力加工。若继续增加锌的质量分数 ，则抗拉强度下降，无使用价值。代号用“ H ＋数字”表示， H 表示黄铜，数字表示铜的质量分数。

如 H68 表示含铜量为 68% ，含锌量为 32% ，的黄铜，铸造黄铜则在代号前“ Z ”字，如 ZH62

如 Zcuzn38 表示含锌量为 38% ，余量为铜的铸造黄铜。

H90 、 H80 单相，金黄色，故有金色共称之，称为镀层，装饰品，奖章等。

H68 、 H59 属于双相黄铜，广泛用于电器上的结构件，如螺栓，螺母，垫圈、弹簧等。

一般情况下，冷变形加工用单相黄铜 热变形加工用双相黄铜。

2） 特殊黄铜

在普通黄铜中加入其它合金元素所组成的多元合金称为黄铜。常加入的元素有铅、锡、 铝等，相应地可称为铅黄铜 、锡黄铜、铝黄铜。加合金元素的目的。主要是提高抗拉强度改善工艺性。

代号：为“ H ＋主加元素符号（除锌外）＋铜的质量分数＋主加元素质量分数＋其它元素质量分数”表示。

如： HPb59-1 表示铜的质量分数为 59% ，含主加元素铅的质量分数为 1% ，余量为锌的铅黄铜。

2 ．青铜

除黄铜 白铜外，其余的铜的合金统称青铜，青铜又可分为锡青铜和特殊青铜（即无锡青铜）两类。

代号：表示方法为“ Q+ 主加元素符号及质量分数 + 其它元素的质量分数”所组成。铸造产品则在代号前加“ Z ”字，

如： Qal7 表示含铝为 5% ，其余为铜的铝青铜 ZQsn10-1 表示含锡量为 10% ，其它合金元素含量为 1% ，余量为铜的的铸造锡青铜

1） 锡青铜

是由锡为主加元素的铜锡合金，也称为锡青铜

当含锡量小于 5~6% ，锡溶于铜中形成 a 固溶体，塑性上升，当含锡量大于 5~6% 时，由于出现了 Cu31sb8 为基的固溶体，抗拉强度下降，所以秤的锡青铜含锡量大多在 3~14% 之间，当含锡量小于 5% ，适用于冷变形加工，当含锡量为 5~7% 时的适用于热变形加工。当含锡量大于 10% 时，适用于铸造。

由于 a 与 & 电极电位相近，且成分中的锡氮化后生成致密的二氧化锡薄膜，耐大气、耐海水等的耐蚀性上升，只是耐酸性较差。

因为锡青铜结晶温度范围较宽，流动性差，不易形成集中缩孔，而易形成枝晶偏析和分散缩孔，铸造收缩率小，有利于得尺寸极接近于铸型的铸件，所以适于铸造形状复杂。壁厚较大的条件，而不适宜铸造要求致密度高和密封性好的铸件。

锡青铜有良好的减摩性，抗磁性及低温韧性。

锡青铜按生产方法可分为压力加工锡青铜与铸造锡青铜两大类。

A 、压力加工锡青铜

含锡量一般小于 8% ，宜冷热压力加工成板 | 、带、棒、管等型材供应，经加工硬化后，其抗拉强度、硬度上升、而塑性下降。再退火后 可保持较高抗拉强度下改善塑性、尤其是获得高的弹性极限。

适制仪表上要求耐蚀及耐磨件，弹性件，抗磁件及机器中滑动轴承，轴套等

常用的有 Qsn4-3 Qsn6.5-0.1 。

B 、铸造锡青铜

以铸锭供应，由铸造车间铸成铸件使用，适宜铸造形状复杂但致密度要求不高的铸件，如滑动轴承、齿轮等。常用的有 ZQsn10-1 ZQsn6-6-3 。

2) 特殊青铜

加入其它元素以取代锡，或为无锡青铜，多数特殊青铜都比锡青铜具有更高的机性，耐磨性与耐蚀性，常用的有铝青铜（ QAL7 QAL5 ）铅青铜（ ZQPB30 ）等。

以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色，称为白铜。镍含量通常为10%、15%、20%，含量越高，颜色越白。铜镍二元合金称普通白铜，加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜，纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种，分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。

 典型牌号化学成份（%）（质量分数）

牌号 Sn(锡)  Al(铝)  Fe(铁)  Pb(铅)  Sb(锑)  Bi(铋)  Si(硅)  P(磷)  Cu  杂质总和

QSn6.5-0.1 6.0-7.0 ＜0.002 ＜0.05 ＜0.02 ＜0.002 ＜0.002 ＜0.002 0.10-0.25 余量 ＜0.1

QSn6.5-0.4 6.0-7.0 ＜0.002 ＜0.02 ＜0.02 ＜0.002 ＜0.002 ＜0.002 0.25-0.40 余量 ＜0.1

QSn7-0.2 6.0-8.0 ＜0.01 ＜0.05 ＜0.02 ＜0.002 ＜0.002 ＜0.02 0.10-0.25 余量 ＜0.15

QSn4-0.3 3.5-4.5 ＜0.002 ＜0.02 ＜0.02 ＜0.002 ＜0.002 ＜0.002 0.25-0.40 余量 ＜0.1

牌号 Ni+Co  Fe  Mn  Zn  Pb  Si  P  C  Mg  Sn  Cu  杂质总和

B5  4.4-5.0  0.2   0.01   0.01 0.03   余量 0.5

B19  18.0-20.0 0.5 0.5 0.3 0.005 0.15 0.01 0.05 0.05  余量 1.8

B25 24.0-26.0 0.5 0.5 0.3 0.005 0.15 0.01 0.05 0.05 0.03 余量 1.8

合金牌号、主要特性及应用举例

QSn6.5-0.1

较高的强度、弹性、耐磨性和抗磁性，在热态和冷态下压力加工性良好，对电为花有较高的抗燃性，可焊接和钎焊，可切削性好，在大气和淡水中耐蚀。

制作弹簧和导电性好的弹簧接触片，精密仪器中的耐磨零件和抗磁零件，如齿轮、电刷盒、振动片、接触器等。

QSn6.5-0.4

性能用途和QSn6.5-0.1相似，因含磷量较高，其抗 疲劳强度较高。弹性和耐磨性较好，但在热加工时有热脆性，只能接受冷压力加工

除用作弹簧和耐磨零件外，主要用于造纸工业制作耐磨的铜网和单位负荷＜981Mpa，圆周速度＜3m/s的条件下工作的零件

QSn7-0.2

强度高、弹性和耐磨性好，易焊接和钎焊，在大气、淡水和海水中耐蚀性好，可切削性良好，适于热压力加工。

制作中等负荷、中等滑动速度下承受磨擦的零件，如抗磨垫圈、轴承、轴套、蜗轮等，还可用作弹簧、簧片等。

QSn4-0.3

有高的力学性能、耐蚀性和弹性，能很好地在冷态下承受压力加工，也可在热态下进行压力加工。

主要制作压力计弹簧用的各种尺寸的管材。

黄铜的成分、性能与典型用途

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。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”。锡能改善黄铜的切削加工性能。铅黄铜即我们通常所说的易削国标铜。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。雕刻铜也是铅黄铜的一种。多数黄铜具有良好色泽、加工性、延展性，易于电镀或涂装。

典型牌号，化学成分%

牌号  Cu  Fe Pb Ni Zn 杂质总和

H59   57.0-60.0 0.3 0.5 0.5 余量  1

HPb59-1 铅黄铜 57.0-60.0  0.5 0.8-1.9  1 余量  1

H62   60.5-63.5  0.15 0.08 0.5 余量  0.5

H65 2680 63.5-68.0 0.1 0.03 0.5 余量  0.3

H68 C2620 67.0-70.0 0.1 0.03 0.5 余量  0.3

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。

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。含锌低於36％的黄铜合金由固溶体组成，具有良好的冷加工性能，如含锌30％的黄铜常用来制作弹壳，俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36～42％之间的黄铜合金由和固溶体组成，其中最常用的是含锌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，故称海军黄铜，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。

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，适合於制造轴承、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，用於铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等。铍青铜和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。

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。这种白铜广泛用於制造精密机械、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。

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。现在除黄铜和白铜（铜镍合金）以外的铜合金均称为青铜。

锡青铜有较高的机械性能，较好的耐蚀性、减摩性和好的铸造性能；对过热和气体的敏感性小，焊接性能好，无铁磁性，收缩系数小。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。铝青铜有比锡青铜高的机械性能和耐磨、耐蚀、耐寒、耐热、无铁磁性，有良好的流动性，无偏析倾向，可得到致密的铸件。在铝青铜中加入铁、镍和锰等元素，可进一步改善合金的各种性能。

青铜也分为压力加工和铸造产品两大类。常用加工青铜的化学成分见表9

表9常用加工青铜的化学成分

(3)白铜

以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色,称为白铜。铜镍二元合金称普通白铜，加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜，纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种，分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。白铜多经压力加工成白铜材，常用加工白铜的组别、化学成份见表10。

表10加工白铜的组别和成分

二、铜材

以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材的加工有轧制、挤制及拉制等方法，铜材中板材和条材有热轧的和冷轧的；而带材和箔材都是冷轧的；管材和棒材则分为挤制品和拉制品；线材都是拉制的。各种铜材的种类、规格见表11-16。

表11铜棒材的种类、规格

表12铜线材的种类、规格

表13铜板材的种类、规格

表14厚度进级分档（毫米）

0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.12、0.15、0.18、0.20、0.22、0.25、0.30、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.90、0.95、1.00、1.10、1.20、1.30、1.40、1.50

表15铜管材的种类、规格

表16铜箔材的种类、规格

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