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导读: 微量元素进入铜棒 黄铜棒是不可避免的，由于元素特性的不同，可以不固溶于铜棒 黄铜棒、厦门同安微量固溶、厦门同安大量固溶、厦门同安无限互溶，固溶度随温度下降而激烈降低、厦门同安固相下有复杂相变等，因此对铜棒 黄铜棒性能的影响千差万别.现对各元素对铜棒 黄铜棒性能的影响分别加以介绍。氢氢在铜棒 黄铜棒中的行为是人们正在研究的课题，氢与铜棒 黄铜棒不形成氢化物，氢在液态和固态铜棒 黄铜棒中的溶解度随着温度升高而增大，特别是在液态铜棒 黄铜棒中有很大的溶解度，在凝固时，会在铜棒 黄铜棒中形成气孔，从而导致铜棒 黄铜棒制品的脆性和表面起皮；在固态铜棒 黄铜棒中，氢以质子状态存在，氢的电子填充铜棒 黄铜棒原子的S层轨道，形成质子型固溶体，氢对铜棒 黄铜棒的性能虽然影响甚微，但氢对铜棒 黄铜棒及铜棒 黄铜棒合金来说是有害的，含氧铜棒 黄铜棒在氢气中退火时会产生裂纹，即“氢病”，原因是发生Cu2O＋H2 2Cu＋H2O反应，产生的水蒸气会造成气孔和裂纹；各种元素对氢在铜棒 黄铜棒中的溶解度影响不一，其中Ni、厦门同安Mn等元素引起溶解度增加，P、厦门同安Si等元素减少氢在铜棒 黄铜棒中的溶解度，可以通过减少熔炼时间，调整成分，控制炉料中氢气含量，熔体表面采用木炭覆盖等办法减少铜棒 黄铜棒中氢的含量。氧氧在铜棒 黄铜棒的生产过程中是不可避免的，其影响也非常重要，氧很少固溶于铜棒 黄铜棒，1065℃时为0.06％,600℃时为0.002％（重量比）；氧在铜棒 黄铜棒中除极少易固溶外，均以Cu2O形式存在，铜棒 黄铜棒的氧化物不固溶于铜棒 黄铜棒，呈现Cu＋Cu2O共晶组织，分布于晶界，共晶反应为：L含氧0.39％ 1065℃ α含氧0.01％＋Cu2O,亚共晶铜棒 黄铜棒中的含氧量与共晶量成正比,可在显微镜下与标准图片比较来精确测定铜棒 黄铜棒中的含氧量。氧对铜棒 黄铜棒及合金性能的影响是复杂的,微量氧对铜棒 黄铜棒的导电率和机械性能影响甚微,工业铜棒 黄铜棒具有很高的导电率,其原因是氧作为清洁剂,可以从铜棒 黄铜棒中清除掉许多有害杂质，以氧化物形式进入炉渣，特别是能够清除砷、厦门同安锑、厦门同安铋等元素，含有少量氧的铜棒 黄铜棒其导电率可以达到100-103％±ACS,高纯铜棒 黄铜棒如6N铜棒 黄铜棒在深冷条件下电阻值是相当低的。电真空构件用铜棒 黄铜棒应严格控制其中氧的含量，其原因是电真空器件需要在氢气中密封，铜棒 黄铜棒中氧的存在会导致氢病发生，引起器件高真空环境破坏，因此电真空用铜棒 黄铜棒应该是无氧铜棒 黄铜棒，中国 标准中规定无氧铜棒 黄铜棒中含氧量小于20ppm，美国ASTM标准中规定为3ppm，为控制氧含量，在无氧铜棒 黄铜棒生产中都应选择优质电解铜棒 黄铜棒原料，在熔炼工艺中采取还原性气氛，加强熔池表面覆盖，一般使用木炭保护；铜棒 黄铜棒及铜棒 黄铜棒合金熔炼时，一般均应进行脱氧，脱氧剂有磷、厦门同安硼、厦门同安镁等，以中间合金方式加入，磷是有效的脱氧剂，不过应严格控制磷的残留量，因其能够强烈降低铜棒 黄铜棒及合金的导电率。锑、厦门同安铋、厦门同安硫、厦门同安碲、厦门同安硒这些元素在铜棒 黄铜棒中固溶度极小，室温下基本不溶于铜棒 黄铜棒，它们以金属化合物形式存在，分布于晶界，对铜棒 黄铜棒的的导电、厦门同安导热影响不大，但是都严重的恶化了铜棒 黄铜棒及合金的塑性加工性能，应该严格控制其含量，各国标准中规定不应超出0.005％；由于含有这些元素的铜棒 黄铜棒，具有良好的切削性能，在工程技术界也有应用，比如铋钼，可以作为真空开关中断路器的触头，在断路时，防止开关触头的沾结，铋铜棒 黄铜棒中含铋量可高达0.5％-1.0％；含碲0.15-0.5％的碲铜棒 黄铜棒合金，可作为高导电、厦门同安易切削无氧铜棒 黄铜棒使用，能够加工成精密的电子原器件；作为特殊用途的铜棒 黄铜棒合金，可以加入这些元素，但其加工工艺是特殊的，可采用包套挤压、厦门同安冷挤、厦门同安铸造、厦门同安粉末冶金等方法。砷、厦门同安硼砷在铜棒 黄铜棒中有很大的固溶度，在α固溶体中的可达6.8-7.0％，砷在铜棒 黄铜棒中存在强烈的降低其导电率和导热性能，一般作为变质剂加入，特别是对黄铜棒 黄铜棒冷凝器合金来说更为宝贵，近一百年来火电和舰船冷凝器管材使用实践表明，含砷0.1-0.15％的黄铜棒 黄铜棒，能够防止黄铜棒 黄铜棒脱锌腐蚀，解决了黄铜棒 黄铜棒冷凝管早期泄漏的致命问题，所以各国材料标准中都规定必须加入砷，经验表明，不含砷的HSn70-1冷凝管，经常在使用初期的2-3年内发生泄漏事故，而加入砷之后，寿命可增至15-20年，被称为铜棒 黄铜棒合金研究中重大的技术进步；砷之所以能够防止黄铜棒 黄铜棒脱锌腐蚀，许多研究表明，砷能够降低铜棒 黄铜棒的电极电位，从而降低了电化学腐蚀倾向；由于砷的氧化物污染环境，对人体有害，所以熔炼合金的工厂都应有专门的环保和防护措施；砷应以中间合金方式加入，砷铜棒 黄铜棒中间合金中砷含量可达15-20％，一般由熔炼工厂自己制作。硼在铜棒 黄铜棒中固溶度不大，一般作为脱氧剂使用，残余的硼可以细化晶粒，人们发现硼的变质作用十分显著，在加砷黄铜棒 黄铜棒合金中同时加入0.01-0.04％硼，具有更好的防止黄铜棒 黄铜棒脱锌腐蚀；硼的氧化物是铜棒 黄铜棒合金熔炼时优良覆盖剂，已经被广泛的使用；在铜棒 黄铜棒的焊接材料中也普遍的加入硼，可防止焊接金属的氧化。磷铜棒 黄铜棒磷二元相固表明，在714℃时存在着共晶反应：L8.4％→α1.75％＋Cu3P，随着温度降低，磷在铜棒 黄铜棒中的固溶量迅速减少，300℃时为0.6％，200℃时为0.4％；固溶于铜棒 黄铜棒中的磷显著的降低其导电率，含P0.014％的软带导电率为94％IACS，含P0.14％的导电率仅为45.2％；磷是有效、厦门同安成本 的脱氧剂，微量磷的存在，可以提高熔体的流动性，改善铜棒 黄铜棒及合金的焊接性能、厦门同安耐蚀性能、厦门同安提高抗软化程度，所以磷又是铜棒 黄铜棒及合金的宝贵添加元素，含P0.015-0.04％的磷铜棒 黄铜棒合金，广泛用于生产建筑用水道管、厦门同安制冷和空调器散热管、厦门同安舰船海水管路；低磷铜棒 黄铜棒合金板、厦门同安带材在电子和化工工业中广泛应用，集成电路引线框架铜棒 黄铜棒带也大量使用低磷铜棒 黄铜棒合金；共晶成份的磷铜棒 黄铜棒合金，是优良的焊接材料，高磷铜棒 黄铜棒合金在580-620℃之间具有超塑性，可以热挤成φ3-φ5毫米焊丝，是焊接铜棒 黄铜棒及铜棒 黄铜棒合金、厦门同安钢和铜棒 黄铜棒零件的重要材料。铅铅不固溶于铜棒 黄铜棒，在铜棒 黄铜棒合金中固溶度也很小，与铜棒 黄铜棒形成易溶共晶组织，38。0-。。％范围的铅，液态下与铜棒 黄铜棒液互不混熔，凝固时形成偏晶组织；固态下，铅在铜棒 黄铜棒中以单质状态分布，可以分布在晶内和晶介，含铅的铜棒 黄铜棒合金，在发生相变或再结晶时，晶介的铅可以转移到晶内；铅对铜棒 黄铜棒及合金导电和导热性能无显著影响，但可以改善切削性能，铅质点又是固相，正是轴承材料所希望的，所以含铅铜棒 黄铜棒及合金是宝贵的易切削材料与轴承材料，因其成本低廉更为市场所欢迎，含铅黄铜棒 黄铜棒使用极为广泛，铅的质点越细小，分布越均匀，性能越优良，含铅铜棒 黄铜棒及合金可以铸态使用，也可以压力加工，铅黄铜棒 黄铜棒在高温（500℃以上）为单相β，热加工性能优良，可以承受大的热变形，而在常温下F为α相和α＋β相区，冷变形时变形抗力大，塑性较差，过大的加工率会使合金材料产生裂纹；随着科学技术的发展，常规使用的铅黄铜棒 黄铜棒中含铅量已由0.8-2.5％增加至5％以上,新型的含铅紫铜棒 黄铜棒、厦门同安黄铜棒 黄铜棒、厦门同安青铜棒 黄铜棒、厦门同安白铜棒 黄铜棒正不断地被开发出来；特别应该指出的是，含铅铜棒 黄铜棒合金对原料的适应性极强，可以直接使用再生铜棒 黄铜棒生产含铅铜棒 黄铜棒合金，这对铜棒 黄铜棒加工企业非常重要。随着技术进步发现，含铅铜棒 黄铜棒及合金在使用中，有铅的溶出，对环境造成污染，因此具有优良切屑性能的无铅铜棒 黄铜棒合金研究正在展开，特别是广泛使用的铅黄铜棒 黄铜棒材料的代用问题已经提到日程，其中可以考虑的替代元素是铋、厦门同安硫、厦门同安硅等。铁、厦门同安锆、厦门同安铬、厦门同安硅、厦门同安银、厦门同安铍、厦门同安镉这七种金属元素的共同特点是：它们有限固溶于铜棒 黄铜棒，固溶度随着温度变化而激烈的变化，当温度从合金结晶完成之后开始下降时，它们在铜棒 黄铜棒中的固溶度也开始降低，以金属化合物或单质形态从固相中析出，当这些元素固溶于铜棒 黄铜棒中，能够明显地提高其强度，具有固溶强化效应，当它们从固相中析出时，又产生了弥散强化效果，导电和导热性能得到了恢复，它们是典型的时效热处理型铜棒 黄铜棒合金，通过淬火（950℃—980℃、厦门同安淬水）和时效（450℃—550℃、厦门同安2-4小时），可以获得高强导电性能；其中微量银，对铜棒 黄铜棒的导电率、厦门同安导热率降低不大，并能显著提高再结晶温度、厦门同安抗蠕变性能和耐磨性能，广泛用于电机整流子，近来又普遍用于制造高速列车的接触导线，镉铜棒 黄铜棒具有冲击时不发生火花特性，是重要的航空仪表材料，由于镉具有毒性，污染环境，用途日益缩小；铍铜棒 黄铜棒是著名的弹性材料，铍对铜棒 黄铜棒的强化为显著，热处理后的铍铜棒 黄铜棒强度，可达纯铜棒 黄铜棒的4-5倍；铁可以细化晶粒，改善铜棒 黄铜棒及合金性能，在要求抗磁的环境下，应严格控制铁的含量，一般应控制在0.003％以下；锆、厦门同安铬铜棒 黄铜棒合金具有很高的导电率，在航天发动机中有重要的应用；硅青铜棒 黄铜棒具有高的强度和耐磨性能,铁、厦门同安锆、厦门同安铬青铜棒 黄铜棒是著名的高强高导铜棒 黄铜棒合金，在电极制造中有重要应用；铁、厦门同安硅、厦门同安锆、厦门同安铬铜棒 黄铜棒合金成了集成电路引线框架铜棒 黄铜棒合金的基础，其合金成分、厦门同安性能的研究非常活跃。锌、厦门同安锡、厦门同安铝、厦门同安镍这四个元素的共同特点是在铜棒 黄铜棒中固溶度很大，分别为39.9％、厦门同安15.8％9.4％，镍则无限互溶，它们与铜棒 黄铜棒形成连续固溶体，具有宽阔的单相区，它们能够明显地提高铜棒 黄铜棒的机械性能、厦门同安耐蚀性能，但都使铜棒 黄铜棒的导电、厦门同安导热性能降低，与其它金属材料相比较，仍属于优良的导电和导热材料，它们与铜棒 黄铜棒形成宝贵的合金，可分为黄铜棒 黄铜棒、厦门同安青铜棒 黄铜棒、厦门同安白铜棒 黄铜棒合金，构筑了庞大合金系的基础，这些合金具有优秀的综合性能，比如，黄铜棒 黄铜棒具有高强、厦门同安耐磨、厦门同安耐蚀、厦门同安高导热、厦门同安低成本；青铜棒 黄铜棒具有高强、厦门同安耐磨、厦门同安耐蚀；白铜棒 黄铜棒具有极为优秀的耐恶劣水质和海水腐蚀性能，所有这些优点都是其它金属材料不能代替的。难熔金属钨、厦门同安钼、厦门同安钽、厦门同安铌不固溶于铜棒 黄铜棒，微量存在可以作为结晶核心细化晶粒、厦门同安提高再结晶温度，粉末法生产的钨铜棒 黄铜棒、厦门同安钼铜棒 黄铜棒具有很高的耐热性能，比容很大，导热性优于难熔合金，是重要的热沉材料，用于电子工业中的固体器件。 稀贵金属中金、厦门同安钯、厦门同安铂、厦门同安铑与铜棒 黄铜棒无限互溶，是宝贵的焊料合金，用于电子元器件的封装和各种触点；其它稀有、厦门同安稀散和阿系元素微量存在于铜棒 黄铜棒中，或与铜棒 黄铜棒形成合金，在特殊环境中有着重要应用，许多元素在铜棒 黄铜棒中行为的研究正不断深化。其它金属元素对铜棒 黄铜棒的影响镁、厦门同安锂、厦门同安钙有限固溶于铜棒 黄铜棒，锰与铜棒 黄铜棒无限互溶，这四个元素都可作为铜棒 黄铜棒的脱氧剂；锰可以提高铜棒 黄铜棒的强度，低锰铜棒 黄铜棒合金具有高强和耐蚀性能，在化学工程中有所应用，锰铜棒 黄铜棒电阻温度系很少，是优良的电阻合金；由于有同素异晶转变，使铜棒 黄铜棒锰合金固态下相变十分复杂，固相下具有调幅分解，变晶转变等过程，具有减振降噪性能，是著名的阻尼合材料。以铈为代表的稀土元素几乎不固溶于铜棒 黄铜棒，它们在铜棒 黄铜棒中的作用是变质和净化，可以脱硫与脱氧，并能与低熔点杂质形成高熔点化合物，消除有害作用，提高铜棒 黄铜棒及合金的塑性，在上引铸造线坯中加入稀土元素，能够改善塑性，减少冷加工的裂纹。（网络） [转载需保留出处 – 长江有色网] 【标题】一文读懂元素对铜棒 黄铜棒性能的影响 ：https://www.ccmn.cn/yszs/120555 著作权归本公司所有,转载请注明出处。