銅乃富貴祥和之物。在中國古代就有廣泛的應用。早在商朝時期,祭祀用的鼎,紀事用得銅盤,皇傢貴族使用的器皿都是采用銅鑄造的。在古代主要有范鑄法、失蠟法、冷鍛和熱鍛等方法。青銅鑄件填充性好,氣孔少,具有較高的鑄造性能。這些使它在應用上具有廣泛的適應性,並能很快地傳播。
目前主要的銅種類有:
①黃銅一銅鋅合金。顏色隨含鋅量的增加而由黃紅色變到談黃色。黃銅力學性能比純銅高,在一般情況下不生銹也不會被腐蝕;塑性較好,被廣泛用於機械製造業中製作各種結構零件。
②青銅一銅錫合金(除瞭鋅鎳外,加人其他元素的臺金均稱青銅)。具有良好的耐磨性、力學性能、鑄造性能和耐蝕性。
③白銅一銅鎳合金。分為結構銅鎳合金和電工銅鎳合金。結構銅鎳合金力學性能高,耐蝕性較好。
④ 紫銅純銅常被稱作紫銅。它具有良好的導電性、導熱性和耐蝕性。
以鋅為主要合金元素的銅基合金,因常呈黃色而得名。黃銅色澤美觀,有良好的工藝和力學性能,導電性和導熱性較高,在大氣、淡水和海水中耐腐蝕,易切削和拋光,焊接性好且價格便宜。常用於製作導電、導熱元件,耐蝕結構件,彈性元件,日用五金及裝飾材料等,用途廣泛。典型白銅的成分和性能見表1。
簡單黃銅二元銅鋅合金稱為簡單黃銅。隨著含鋅量的增加,其色澤由金紅向黃、金黃、白色逐漸變化。鋅和銅能形成α、β、γ、δ、ε、η等六個相。工業上常用的有α黃銅、(α+β)黃銅和β黃銅三類,含鋅量一般不超過50%。其中H62、H68黃銅具有高的塑性和強度,成型性好,應用廣泛,可製作各種復雜的冷沖件和深沖件,波導管和冷凝器用管件,機械和電器用零件。H70黃銅也稱“炮銅”,主要用於製作彈殼及管材。有殘餘內應力的黃銅製品,長期存放於含氨氣或二氧化硫等介質中,會產生沿晶或穿晶破裂。此現象稱為應力腐蝕破裂或季節裂紋(季裂),可用低溫退火消除。含鋅量高於20%的高鋅黃銅,易發生脫鋅腐蝕,可加入適量的砷、矽、磷、銻等加以抑製。
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