有色金屬實用知識簡介.doc

鋁 錠 鋁，我們日常工業(yè)上的原料叫鋁錠，按國家標準（GB/T1196-93）應叫“重熔用鋁錠”，不過大家叫慣了“鋁錠”。它是用氧化鋁-冰晶石通過電解法生產出來的。 鋁錠進入工業(yè)應用之后有兩大類：鑄造鋁合金和變形鋁合金。鑄造鋁及鋁合金是以鑄造方法生產鋁的鑄件；變形鋁及鋁合金是以壓力加工方法生產鋁的加工產品：板、帶、箔、管、棒、型、線和鍛件。按照重熔用鋁錠國家標準，“重熔用鋁錠按化學成分分為6個牌號，分別是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”（注：Al之后的數字是鋁含量）。 目前，有人叫的“A00”鋁，實際上是含鋁為99.7%純度的鋁,在倫敦市場上叫“標準鋁”。大家都知道，我國在五十年代技術標準都來自前蘇聯(lián)，“A00”是蘇聯(lián)國家標準中的俄文牌號，“A”是俄文字母，而不是英文“A”字，也不是漢語拼音字母的“A”。和國際接軌的話，稱“標準鋁”更為確切。 標準鋁就是含99.7%鋁的鋁錠，在倫敦市場上注冊的就是它。有色金屬實用知識簡介1.有色金屬分類及產品牌號表示方法一、有色金屬的分類（1）有色純金屬 分為重金屬、輕金屬、貴金屬、半金屬和稀有金屬五類。（2）有色合金 按合金系統(tǒng)分：重有色金屬合金、輕有色金屬合金、貴金屬合金、稀有金屬合金等；按合金用途則可分：變形（壓力加工用合金）、鑄造合金、軸承合金、印刷合金、硬質合金、焊料、中間合金、金屬粉未等。（3）有色材 按化學成份分類：銅和銅合金材、鋁和鋁合金材、鉛和鉛合金材、鎳和鎳合金材、鈦和鈦合金材。按形狀分類時，可分為：板、條、帶、箔、管、棒、線、型等品種。二、產品牌號的表示辦法（1）命名原則 有色金屬及合金產品牌號的命名，規(guī)定以漢語拼音字母或國際元素符號作為主題詞代號，表示其所屬大類，如用L或AL表示鋁，T或Cu表示銅。主題詞以后，用成份數字順序結合產品類別來表示。即主題詞之后的代號可以表示產品的狀態(tài)、特征或主要成份，如LF為防（F）銹的鋁（L）合金；LD為鍛（D）造用的鋁（L）合金；LY為硬（Y）的鋁（L）合金，這三種合金的主題詞是鋁合金（L）。又如QSn為青（Q）銅中主要的添加元素為錫（Sn）的一類；QAL9-4為青（Q）銅中含有鋁（AL），成分中添加元素鋁為9%，其他添加元素為4%，這兩種合金的主題詞是青銅（Q）。因此，產品代號是由標準（GB340-78）規(guī)定的主題詞漢語拼音字母、化學元素符號及阿拉伯數字相結合的方法來表示。見表1及表2：表1 常用有色金屬和合金元素的名稱及代號代 號代 號名稱化學元素符號漢語拼音字母代號名稱化學元素符號漢語拼音字母代號銅CuT鋅Zn鋁ALL鉛Pb鎂MgM錫Sn鎳NiN銻Sb鈦TiT金Au黃銅H銀Ag青銅Q鎘Cd白銅B鈹Be表2專用有色金屬合金名稱及其代號名稱采用代號名稱采用代號防銹鋁LF鎂合金（變形加工用）MB鍛鋁LD焊料合金HI硬鋁LY陽極鎳NY超硬鋁LC電池鋅板XD特殊鋁LT印刷合金I硬釬焊鋁LQ印刷鋅板XI無氧銅TU稀土Xt金屬粉末F鎢鈷硬質合金YG噴鋁粉FLR鎢鈦鈷硬質合金YT涂料鋁粉FLU鑄造碳化鎢YZ細鋁FLX碳化鈦-（鐵）鎳鉬硬質合金YN特細鋁粉FLT多用途（萬能）硬質合金YW煉鋼、化工用鋁粉FLG鋼結硬質合金YE鎂粉FM軸承合金Ch鋁鎂粉FLM鑄造合金Z 有色金屬及合金產品的狀態(tài)、加工方法、特征代號，采用規(guī)定的漢語拼音字母表示。如熱加工的R（熱），淬火的C（淬），不包鋁的B（不），細顆粒的X（細）等。但也有少數便外，如優(yōu)質表面O（形象化表示完美無缺）等。其狀態(tài)、特性代號見表3表3有色金屬及合金產品的狀態(tài)、特性代號名稱采用代號名稱采用代號熱加工（如熱軋、熱擠）R優(yōu)質表面O退火（燜火）M涂漆表面Q淬火C加厚包鋁的J淬火后冷軋（冷作硬化）CY不包鋁的B淬火（自然時效）CZ硬表面涂層U質淬火（人工時效）CS添加碳化鉭A硬Y合添加碳化鈮N3/4硬、1/2硬Y1、Y2細顆粒X1/3硬Y3粗顆粒C1/4硬Y4超細顆粒H特硬T金（2）牌號表示方法舉例見表4表4 有色金屬和合金產品的牌號表示方法舉例名稱代號牌號說明純金屬銅Cu-11#銅均用化學元素符號結合順序號或表示主要成分的數字表示,元素符號與順序號中間劃一橫線,金屬純度隨順序號增加而降低。冶煉產鋁Al99.51#鋁品鎳Ni-01特號鎳純金銅T1、T21#、2#銅（1）銅（T）、鋁（L）、鎳（N）的純金屬加工產品分別用括號內的漢號拼音字母加順序號表示；（2）其余純金屬加工產品均用化學元素符號加順序號表示（如Zn1、Zn2）；（3）鈦用T加表示金屬組織類型的字母及順序號表示屬加鋁L1、L21#、2#工業(yè)純鋁工產鎳N2、N42#、4#純鎳品鋅Zn1、Zn21#、2#鋅鈦TAl1#工業(yè)純鈦合青銅QSn4-34-3錫青銅青銅用漢語拼音字母Q加第一個添加元素符號及除基元素銅外的成分數字組(百分之幾)表示QA19-49-4鋁青銅金加工黃銅H62、H6862黃銅黃銅用漢語拼音字母H加基元素銅的含量表示；三元以上的黃銅在H后加第二個主添加元素符號以及除鋅以外的成分數字組（百分之幾）表示產68黃銅HPb59-159-1鉛黃銅品HFe58-1-158-1-1鐵黃銅白銅B1919白銅白銅用漢語拼音字母B加鎳含量表示；三元以上的白銅在后加第二個主添加元素符號以及除基元素銅以外的成分數字組（百分之幾）表示BMn3-123-12錳白銅BZn15-2015-20鋅白銅鎳合金NMn33鎳錳合金鎳合金用漢語拼音字母N加第一個主添加元素符號及除基元素鎳外的成分數字組(百分之幾)表示NCr1010鎳鉻合金鋁合金LF2、LF62#，6#防銹鋁鋁合金用漢語拼音字母加順序號表示鈦合金TC11#+型鈦合金鈦合金用T加合金組織類型的字母及順序號表示其它合金PbSb22鉛銻合金鉛、錫、貴金屬、稀有金屬等合金用其元素符號加第一個主添加元素符號及除主元素外的成分數字組（百分之幾）表示CuSi2525銅硅中間合金鑄銅合金ZQSn6-6-36-6-3鑄造合金鑄造銅合金的表示方法，除按上述規(guī)定表示外，并在代號前冠以漢語拼音字母Z（鑄）表示鑄ZQA19-49-4鑄鋁青銅造ZHPb59-159-1鑄造黃銅合鑄鋁合金ZL101101#鑄鋁合金代號中Z、L、為鑄、鋁二字漢語拼音第一個字母，其后第一位數為合金分組號（1為鋁硅合金、4為鋁鋅合金），第二、三位數為順序號金ZL202202#鑄鋁ZL301301#鑄鋁軸承合金ZChSn11#錫基軸承合金Z為鑄字漢語拼音第一個字母，Ch為軸承中承字漢語拼音第一個音節(jié)；第一個化學元素為基元素，并以此分組ZChSn33#錫基軸承合金ZChPb44#鉛基軸承合金專用合金焊接合金HISnPb5050錫鉛焊料專用合金表示方法是漢語拼音字母加二個基元素符號及除一個基元素外的成分數字組DHIAgCu5050銅焊料三、鑄造和熱處理名稱及代號有色金屬鑄造和熱處理的代號見表5 表5有色合金鑄造方法和熱處理狀態(tài)的名稱及其代號名稱代號名稱代號名稱代號金屬型鑄造J人工時效T1淬火和完全時效T6砂型鑄造S退火T2淬火和穩(wěn)定回火T7壓鑄Y淬火T4淬火和軟化回火T8變質處理B淬火和部分時效T52銅及銅合金一、純銅 純銅是玫瑰紅色金屬，表面形成氧化銅膜后呈紫色，故工業(yè)純銅常稱紫銅或電解銅。密度為8-9g/cm3，熔點1083C。純銅導電性很好，大量用于制造電線、電纜、電刷等；導熱性好，常用來制造須防磁性干擾的磁學儀器、儀表，如羅盤、航空儀表等；塑性極好，易于熱壓和冷壓力加工，可制成管、棒、線、條、帶、板、箔等銅材。純銅產品有冶煉品及加工品兩種。分別見表6和表7。 表6冶煉銅的牌號、成分及用途牌號代號成分（%）銅雜質總和用 途不小于小大于一號銅Cu-199.950.05適用于電解銅,供溶鑄銅線錠、銅錠、銅棒和鑄造合金用二號銅Cu-299.90.1適用于電工用銅線錠，供壓延導電線材、銅棒和型材用 表7加工銅的組別、牌號及成分組 成牌 號代 號化學成分(%)重量雜質總和(%)(重量)用 途銅+銀其它純銅一號銅T199.950.051.導電和高純度合金用,2.導電用,3.一般用二號銅T299.900.10三號銅T399.700.30無氧銅一號無氧銅TU10.03電真空器件和儀器、儀表用二號無氧銅TU20.05磷脫一號脫氧銅TP199.90磷0.005-0.0120.10焊接等用氧銅二號脫氧銅TP299.98磷0.013-0.0500.15銀銅0.1銀銅TAg0.1銅99.95銀0.06-0.120.30二、銅合金（1）黃銅 黃銅是銅與鋅的合金。最簡單的黃銅是銅鋅二元合金，稱為簡單黃銅或普通黃銅。改變黃銅中鋅的含量可以得到不同機械性能的黃銅。黃銅中鋅的含量越高，其強度也較高，塑性稍低。工業(yè)中采用的黃銅含鋅量不超過45%，含鋅量再高將會產生脆性，使合金性能變壞。 為了改善黃銅的某種性能，在一元黃銅的基礎上加入其它合金元素的黃銅稱為特殊黃銅。常用的合金元素有硅、鋁、錫、鉛、錳、鐵與鎳等。在黃銅中加鋁能提高黃銅的屈服強度和抗腐蝕性，稍降低塑性。含鋁小于4%的黃銅具有良好的加工、鑄造等綜合性能。在黃銅中加1%的錫能顯著改善黃銅的抗海水和海洋大氣腐蝕的能力，因此稱為“海軍黃銅”。錫還能改善黃銅的切削加工性能。黃銅加鉛的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，鉛對黃銅的強度影響不大。錳黃銅具有良好的機械性能、熱穩(wěn)定性和抗蝕性；在錳黃銅中加鋁，還可以改善它的性能，得到表面光潔的鑄件。黃銅可分為鑄造和壓力加工兩類產品。常用加工黃銅的化學成分，見表8 表8常用加工黃銅的化學成分組別代號主要化學成分（%）（重量）雜質總和(%)(重量)銅鋅其它合金元素普通黃銅H9695.0-97.0余0.2H9088.0-91.0量0.2H8079.0-81.00.3H6867.0-70.00.3H6260.5-63.50.5H5957.0-60.01.0鉛黃銅HPb63-362.0-65.0余量鉛2.4-3.00.75HPb59-157.0-60.0鉛0.8-1.91.0錫黃銅HSn62-161.0-63.0余量錫0.7-1.10.3加砷黃銅HSn70-169.0-71.0余量錫0.8-1.3,砷0.03-0.060.3鋁黃銅HAl60-1-158.0-61.0余量鋁0.7-1.5,砷0.1-0.6,鐵0.7-1.50.7鐵黃銅HFe59-1-157.0-60.0余量鐵0.6-1.2,鋁0.1-0.5,0.3HFe58-1-156.0-58.0錳0.5-0.8,錫0.3-0.70.5錳黃銅HMn58-257.0-60.0余量錳1.0-2.01.2鎳黃銅HNi65-564.0-67.0余量鎳5.0-6.50.3硅黃銅HSi80-379.0-81.0余量硅2.5-4.01.5(2)青銅 青銅是歷史上應用最早的一種合金，原指銅錫合金，因顏色呈青灰色，故稱青銅。為了改善合金的工藝性能和機械性能，大部分青銅內還加入其它合金元素，如鉛、鋅、磷等。由于錫是一種稀缺元素，所以工業(yè)上還使用許多不含錫的無錫青銅，它們不僅價格便宜，還具有所需要的特種性能。無錫青銅主要有鋁青銅、鈹青銅、錳青銅、硅青銅等。此外還有成份較為復雜的三元或四元青銅?，F在除黃銅和白銅（銅鎳合金）以外的銅合金均稱為青銅。 錫青銅有較高的機械性能，較好的耐蝕性、減摩性和好的鑄造性能；對過熱和氣體的敏感性小，焊接性能好，無鐵磁性，收縮系數小。錫青銅在大氣、海水、淡水和蒸汽中的抗蝕性都比黃銅高。鋁青銅有比錫青銅高的機械性能和耐磨、耐蝕、耐寒、耐熱、無鐵磁性，有良好的流動性，無偏析傾向，可得到致密的鑄件。在鋁青銅中加入鐵、鎳和錳等元素，可進一步改善合金的各種性能。 青銅也分為壓力加工和鑄造產品兩大類。常用加工青銅的化學成分見表9表9常用加工青銅的化學成分組別代號主要化學成分（%）（重量）雜質總和(%)(重量)錫鋁錳其它錫青銅QSn4-32.5-4.5鉛1.5-3.5鋅2.7-3.30.3QSn4-4-2.53.0-5.0鋅3.0-5.00.2QSn6.5-0.16.0-7.0磷0.10-0.250.1QSn6.5-0.46.0-7.0磷0.26-0.400.1鋁青銅QA154.0-6.01.5-2.51.6QA176.0-8.01.0-2.01.6QA19-28.0-10.01.7QA19-48.0-10.0鐵2.0-4.01.7QA110-3-1.58.5-10.0鐵2.0-4.01.7錳青銅QMn1.51.2-1.80.3QMn54.5-5.50.9硅青銅QSi1-3硅0.6-1.10.1-0.40.5QSi3-1硅2.7-3.51.0-1.51.1鈹青銅QBe2鈹1.80-2.10鎳0.2-0.50.5(3)白銅 以鎳為主要添加元素的銅基合金呈銀白色,稱為白銅。銅鎳二元合金稱普通白銅，加錳、鐵、鋅和鋁等元素的銅鎳合金稱為復雜白銅，純銅加鎳能顯著提高強度、耐蝕性、電阻和熱電性。工業(yè)用白銅根據性能特點和用途不同分為結構用白銅和電工用白銅兩種，分別滿足各種耐蝕和特殊的電、熱性能。白銅多經壓力加工成白銅材，常用加工白銅的組別、化學成份見表10。 表10加工白銅的組別和成分代 號主 要 化 學 成 分 （%）雜質總和組別鎳+鈷鐵錳鋁鋅銅(%)普B0.60.57-0.63余量0.1通B54.4-5.00.5白B1918-201.3銅B2524-261.8鐵白銅BFe10-1-19月11日1-1.50.5-1余量0.7BFe30-1-129-320.5-10.5-1.20.7錳BMn3-122-3.50.2-0.511.5-13.5硅0.1-0.3余量0.5白BMn40-1.539-411月2日0.9銅BMN43-0.542-440.1-10.6鋅BZn15-20113.5-16.5余量62-650.9白BZn15-21-1.814-16鉛1.5-260-630.9銅BZn15-24-1.512.5-15.5鉛1.4-1.70.05-0.558-600.75鋁白銅BAl13-312月15日1.9BA16-1.55.6-6.51.1二、銅材 以純銅或銅合金制成各種形狀包括棒、線、板、帶、條、管、箔等統(tǒng)稱銅材。銅材的加工有軋制、擠制及拉制等方法，銅材中板材和條材有熱軋的和冷軋的；而帶材和箔材都是冷軋的；管材和棒材則分為擠制品和拉制品；線材都是拉制的。各種銅材的種類、規(guī)格見表11-16。 表11銅棒材的種類、規(guī)格直徑范圍（毫米）備 注種 類供應狀態(tài)紫銅棒拉 制5-80包括方形、六角形棒，其直徑為內切圓直徑，即兩平行邊間的距離（以上均同）：擠 制30-120直徑：5-10 0.5進級10-30 1進級30-60 2進級普通黃棒拉 制5-80擠 制10-16060-100 5進級鉛黃銅棒拉 制5-60擠 制10-160復雜黃銅棒拉 制5-60100-160 10進級擠 制10-120鋁青銅棒拉 制5-40擠制圓棒10-160硅青銅棒拉 制5-40擠制圓棒20-100錫青銅棒拉 制5-40擠制圓棒30-120鋅白銅棒拉 制5-40擠 制25-850 表12銅線材的種類、規(guī)格種 類供應狀態(tài)直徑范圍（毫米）備 注純銅線拉制M、Y0.02-6.0黃銅線拉制M、Y0.05-6.0方形和六角形材直徑范圍為3.0-6.0毫米Y1、Y2鉚釘用銅線和黃銅線拉制1.0-6.0硅青銅線拉制Y0.10-6.0錫青銅線拉制Y0.10-6.0白銅線拉制M、Y0.05-6.0BZn5-20還有Y2供應 表13銅板材的種類、規(guī)格種 類尺 寸 范 圍備 注供 應 狀 態(tài)厚度寬度長度純銅板熱軋4-50200-30001000-6000寬度100毫米時的冷軋板,其最大長度為3000毫米。熱軋銅板的寬度按1000毫米進級冷軋0.2-106000R、M、Y黃銅板熱軋5-50200-30001000-6000冷軋0.2-106000R、M、Y2Y、T復雜黃銅板熱軋R4-40400-1000500-2000鋁青銅板M、Y2、Y0.-12100-1000大于寬度錳青銅板M、Y0.5-5.0100-600600-1500硅青銅板M、Y、T0.5-10100-1000大于寬度錫青銅板熱軋9-50300-5001000-2000冷軋0.2-2.0100-400500R、M、Y2Y、T錫鋅銅M、Y30.8-5.0200-600800-2000青銅板Y2、Y普通熱軋7-75600-1500白銅板冷軋0.5-10.0100-1500大于寬度R、M、Y鋁白銅板Y、CYS0.5-12.0100-600800-1500BA16-2.5(Y)BAl13-3(CYS)錳白銅板M、Y0.5-10.0100-600800-1500鋅白銅板M、Y20.5-10.0100-600800-1500Y、T 表14銅帶材的種類規(guī)格種 類尺 寸 范 圍 （毫米）供 應 狀 態(tài)厚 度寬 度長度（不小于）純銅帶M、Y0.05-1.5020-6007000-20000黃銅帶M、Y2、Y、T0.05-1.5020-6007000-20000鋁青銅帶M、Y2、Y、T0.05-1.2030-3002000錳青銅帶M、Y0.10-1.2020-3002000-3000硅青銅帶M、Y、T0.05-1.2030-3002000錫青銅帶M、Y2、Y、T0.05-1.2040-4002000-3000錫鉛鋅青銅帶M、Y0.80-1.2040-2005000-8000普通白銅帶M、Y0.05-1.2020-3002000-3000鋁白銅帶BAl6-1.5Y0.05-1.2030-3002000-3000BAl13-3CYS錳白銅帶M、Y0.05-1.2020-3002000-3000鋅白銅帶M、Y2、Y、T0.05-1.2030-3002000-3000注：厚度進級分檔（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銅管材的種類、規(guī)格規(guī) 格 范 圍 （毫米）種 類供 應 狀 態(tài)外徑（公稱尺寸）壁厚3-50（1進級）0.5-6.0拉制銅管M、Y52-100（2進級）1.0-10.0105-200（5進級）2.0-10.0210-360（10進級）3.0-7.030-46（2進級）5月10日擠制銅管R50-200（5進級）5月30日210-300（10進級）10月30日3-40（1進級）0.5-10拉制黃銅管M、Y42-160（2進級）1.0-10165-200（5進級）3.0-1021-56（1進級）1.5-9.0擠制黃銅管R58-94（2進級）4.0-10.095-170（5進級）5.0-10.0黃銅薄壁管M、Y2、Y3-10（1進級）0.15-0.9012-30（2進級）0.20-0.9020-46（1進級）3-7.5擠制鋁青銅管R48-50（2進級）3-7.555-170（5進級）5-42.5180-250（10進級）15-50銅及銅合金毛細管M、Y2、Y0.5-0.8（1進級）0.10-0.201.0-3.0（0.2進級）0.10-0.90鋅白銅管M、Y2、Y4-20（1進級）0.5-4.022-40（2進級）0.75-402.8-3.2（0.2進級）拉桿天線套管H62Y3.6-4.4（0.4進級）0.255-13（1進級） 表16銅箔材的種類、規(guī)格種類供應狀態(tài)尺 寸 范 圍 （毫米）厚度寬度長 度0.0080.01Y0.0124-120紫銅箔0.015不小于50000.020.03Y、M0.0440-1500.053鋁及鋁合金 鋁是一種輕金屬,密度小(2.79/Cm3), 具有良好的強度和塑性，鋁合金具有較好的強度，超硬鋁合金的強度可達600Mpa，普通硬鋁合金的抗拉強度也達200-450Mpa，它的比鋼度遠高于鋼，因此在機械制造中得到廣泛的運用。鋁的導電性僅次于銀和銅，居第三位，用于制造各種導線。鋁具有良好的導熱性，可用作各種散熱材料。鋁還具有良好的抗腐蝕性能和較好的塑性，適合于各種壓力加工。 鋁合金按加工方法可以分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金又分為不可熱處理強化型鋁合金和可熱處理強化型鋁合金。不可熱處理強化型不能通過熱處理來提高機械性能，只能通過冷加工變形來實現強化，它主要包括高純鋁、工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁以及防銹鋁等?？蔁崽幚韽娀弯X合金可以通過淬火和時效等熱處理手段來提高機械性能，它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。 鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機械性能，物理性能和抗腐蝕性能。 鑄造鋁合金按化學成分可分為鋁硅合金，鋁銅合金，鋁鎂合金和鋁鋅合金。一、純鋁產品 純鋁分冶煉品和壓力加工品兩類，前者以化學成份Al表示，后者用漢語拼音LG（鋁、工業(yè)用的）表示。分別見表17和表18。 表17冶煉純鋁的代號、成分及用途代號化 學 成 分 %鋁雜質不大于用 途不小于鐵+硅銅總和Al99.799.70.260.010.3制造鋁箔、鋁合金、防銹用的包鋁材料、電纜和導電體、特殊用途及化學工業(yè)用鋁合金Al99.699.60.360.010.4Al99.599.50.450.0150.5