氧氫及主要雜質(zhì)對(duì)銅的性能影響

1、氧、氫以及幾種 主要雜質(zhì)對(duì)銅的 性能影響 氧O對(duì)銅性能的影響 u含氧銅凝固時(shí),氧以(Cu+Cu2O)共晶體的形式 析出,分布于銅的晶界上。 u微量的氧可氧化高純銅中的微量雜質(zhì)鐵Fe、 錫Sn、磷P等，提高銅的電導(dǎo)率；Cu2O可與 鉍Bi、銻Sb、砷As等雜質(zhì)起反應(yīng)，形成高熔 點(diǎn)的球狀質(zhì)點(diǎn)分布于晶粒內(nèi)，消除了晶界脆 性； u過多的氧（600ppm）會(huì)降低銅的塑性和電 導(dǎo)率； u國(guó)標(biāo)規(guī)定1#Cu 氧含量不大于400ppm CM3/100gCu 氫H對(duì)銅性能的影響 u氫在固態(tài)銅中形成間隙式固溶體，氫在液態(tài)與 固態(tài)銅中的溶解度隨著溫度的升高而增大。 u氫可與銅中的Cu2O反應(yīng)，產(chǎn)生高壓水蒸汽，使 銅破

2、裂。 硫S對(duì)銅性能的影響 u硫在室溫銅中的溶解度為零，硫在銅中 以Cu2S的彌散的質(zhì)點(diǎn)形式存在，降低 銅的電導(dǎo)率與熱導(dǎo)率，極大地降低銅的 塑性。 u硫能顯著改善銅的可切削性能。 u國(guó)標(biāo)規(guī)定1#Cu S 含量不大于15ppm 硒Se對(duì)銅性能的影響 u銅中的微量硒以Cu2Se化合物形式存在， 硒在固態(tài)銅中的溶解度極低，對(duì)銅的電 導(dǎo)率及熱導(dǎo)率的影響很小，但顯著降低 銅的塑性； u硒能大幅提高銅的可切削性能。 u國(guó)標(biāo)規(guī)定1#Cu Se含量不大于2ppm 碲Te對(duì)銅性能的影響 u碲在固態(tài)銅中的溶解度很小， Cu2Te 彌散質(zhì)點(diǎn)存在，對(duì)銅的電導(dǎo)率及熱導(dǎo)率 影響很??； u能顯著改善銅的可切削性能； u Cu

3、2Te沿晶界沉淀，使材料變脆； u微量的碲能顯著降低銅的可焊性能。 u國(guó)標(biāo)規(guī)定1#Cu Te含量不大于2ppm 磷P對(duì)銅性能的影響 u磷在銅中的最大溶解度（714 共晶溫 度時(shí)）為1.75%，室溫時(shí)幾乎為零，磷 會(huì)顯著降低銅的電導(dǎo)率及熱導(dǎo)率； u磷對(duì)銅的力學(xué)性能和焊接性能有良好的 影響； u磷能提高銅溶體的流動(dòng)性。 砷As對(duì)銅性能的影響 u砷會(huì)顯著降低銅的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率； uAs可與Cu2O起反應(yīng)形成高熔點(diǎn)的砷酸 銅質(zhì)點(diǎn)，消除了晶界上的Cu+Cu2O共 晶體，從而提高了銅的塑性。 u國(guó)標(biāo)規(guī)定1#Cu As含量不大于5ppm 銻Sb對(duì)銅性能的影響 u在共晶溫度645時(shí)，銻在銅中的溶解 度可達(dá)9.

4、5%，并隨著溫度的下降而急速 減少； u銻降低銅的電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率和抗蝕性； u銻可與Cu2O起反應(yīng)形成高熔點(diǎn)的球狀質(zhì) 點(diǎn)，分布于晶粒內(nèi)，可消除晶界上的 Cu+Cu2O共晶體，從而提高了銅的塑性。 u國(guó)標(biāo)規(guī)定1#Cu Sb含量不大于4ppm 鉍Bi對(duì)銅性能的影響 u鉍在銅中的溶解度可以忽略不計(jì),即使 在800時(shí)的溶解度也只不過0.01%,鉍 在270 與銅形成共晶體,其中的鉍呈 薄膜分布于晶界,嚴(yán)重降低銅的加工性 能。 u鉍對(duì)銅的電導(dǎo)率與熱導(dǎo)率無顯著影響。 u國(guó)標(biāo)規(guī)定1#Cu Bi含量不大于2ppm 鉛Pb對(duì)銅性能的影響 u鉛不溶于銅，呈黑色質(zhì)點(diǎn)分布于易熔共 晶體中，存在于晶界上； u鉛嚴(yán)重降低銅的高溫塑性； u鉛對(duì)銅的電導(dǎo)率與熱導(dǎo)率無顯著影響。 u國(guó)標(biāo)規(guī)定1#Cu Pb含量不大于5ppm 鐵Fe對(duì)銅性能的影響 u1050時(shí)鐵在銅中的溶解度可達(dá)3.5%， 635 時(shí)的溶解度下降到0.15%； u鐵的有益作用是細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度和 硬度； u不利影響是降低銅的塑性、電導(dǎo)率與熱 導(dǎo)率。 u國(guó)標(biāo)規(guī)定1#Cu Fe含量不大于10ppm 銀Ag對(duì)銅性能的影響 u含0.5%Ag的銅合金在實(shí)際生產(chǎn)中仍可 能為單一的固溶體，含銀量少時(shí)，銅的 電導(dǎo)率與熱導(dǎo)率下降不多，對(duì)塑性的影 響也甚微，并顯著