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铜及铜合金

　　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ji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。

　　二、铜合金

　 （1）黄铜

　　黄铜是铜与锌的合金。zui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、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“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.

  随着铝加工业的快速发展，对铝加工的产品质量也提出了更高的要求，传统的人工及机械搅拌方法已不能适应铝加工发展的需求，因此搅拌方便、充分并能确保产品质量的电磁搅拌技术，在铝熔铸生产加工过程中获得了越来越多的应用。

　　电磁搅拌技术在铝加工生产中具有如下几方面的优点：1．可使合金成分均匀。屯磁搅扦充分、方便，大量回收铝渣多少钱，在10~20分钟内可使整炉合金成分均匀，避免了人工搅拌因技能、体力甚至是劳动态度不同而产生的差异。2．不污染铝溶液。电磁搅扦为非接触性搅拌，大量回收铝渣地址，在生产高纯铝及严格控制有害微量元素时具有明显的技术优势。3．可大幅度缩短熔炼时间，减少能源消耗。由于金属铝黑度较小，传热效率不高，实施电磁搅拌可加速熔液流动，极大地提高热效率，可缩短20％左右的熔炼时间，减少]5％左右的燃料消耗。4．可减少熔体上下部的温差，减少熔渣的产生。熔渣是铝熔炼过程中不可避免的生成物，它的产生与很多因素有关。当熔体温度达到或超过750oC时，熔渣将急剧增加。应用电磁搅拌可减小熔体上下部的温差，降低熔体的表面温度，一般情况下熔渣可减少20％左右．5．便于扒渣，可减少清炉次数，延长熔炼炉、静置炉的使用寿命。6．可减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动效率。7．为铝熔铸过程的自动化创造了条件。

微量元素的影响

  铁和硅

  铁在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系锻铝合金中，硅在Al-Mg-Si系锻铝中和在Al-Si系焊条及铝硅铸造合金中，均作为合金元素加的，在基它铝合金 中，硅和铁是常见的杂质元素，对合金性能有明显的影响。它们主要以FeCl3和游离硅存在。在硅大于铁时，形成β-FeSiAl3(或 Fe2Si2Al9)相，而铁大于硅时，形成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。当铁和硅比例不当时，会引起铸件产生裂纹，铸铝中铁含量过高时会使铸件产生脆性。

  钛和硼

  钛是铝合金中常用的添加元素，以Al-Ti或Al-Ti-B中间合金形式加入。钛与铝形成 TiAl2相，成为结晶时的非自发核心，起细化铸造组织和焊缝组织的作用。Al-Ti系合金产生包反应时，钛的临界含量约为0.15%，如果有硼存在则减 速小到0.01%。

  铬

  铬在Al-Mg-Si系、Al-Mg-Zn系、Al-Mg系合金中常见的添加元素。600℃时，铬在铝中溶解度为0.8%，室温时基本上不溶解。

　　铬在铝中形成（CrFe）Al7和（CrMn）Al12等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有一定的强化作用，盘锦大量回收铝渣，还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。但会场增加淬火敏感性，使阳极氧化膜呈黄色。

  铬在铝合金中的添加量一般不超过0.35%，并随合金中过渡元素的增加而降低。

  锶

  锶是表面活性元素，在结晶学上锶能改变金属间 化合物相的行为。因此用锶元素进行变质处理能改善合金的塑性加工性和最终产品质量。由于锶的变质有效时间长、效果和再现性好等优点，近年来在Al-Si铸 造合金中取代了钠的使用。对挤压用铝合金中加入0.015%~0.03%锶，使铸锭中β-AlFeSi相变成汉字形α-AlFeSi相，减少了铸锭均匀化 时间60%~70%，提高材料力学性能和塑性加工性；改善制品表面粗糙度。对于高硅（10%~13%）变形铝合金中加入0.02%~0.07%锶元素，可 使初晶减少至限度，力学性能也显著提高，抗拉强度бb  由233MPa提高到236MPa，屈服强度б0.2由204MPa提 高到210MPa，延伸率б5由9%增至12%。在过共晶Al-Si合金中加入锶，能减小初晶硅粒子尺寸，改善塑性加工性能，可顺利地热轧和冷轧。

  锆元素

  锆也是铝合金的常用添加剂。一般在铝合金中加入量为0.1%~0.3%，锆和铝 形成ZrAl3化合物，可阻碍再结晶过程，细化再结晶晶粒。锆亦能细化铸造组织，但比钛的效果小。有锆 存在时，会降低钛和硼细化晶粒的效果。 在Al-Zn-Mg-Cu系合金中，由于锆对淬火敏感性的影响比铬和锰的小，因此宜用锆来代替铬和锰细化再结晶组织。

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