氧氫及主要雜質(zhì)對銅的性能影響

1、氧、氫以及幾種主要雜質(zhì)對銅的性能影響 氧O對銅性能的影響u含氧銅凝固時,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）會降低銅的塑性和電導(dǎo)率；u國標(biāo)規(guī)定1#Cu 氧含量不大于400ppmCM3/100gCu氫H對銅性能的影響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，使銅破裂。硫S對銅性能的影響u硫在室溫銅中

2、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國標(biāo)規(guī)定1#Cu S 含量不大于15ppm硒Se對銅性能的影響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國標(biāo)規(guī)定1#Cu Se含量不大于2ppm碲Te對銅性能的影響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 Cu2Te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國標(biāo)規(guī)定1

3、#Cu Te含量不大于2ppm磷P對銅性能的影響u磷在銅中的最大溶解度（714 共晶溫度時）為1.75%，室溫時幾乎為零，磷會顯著降低銅的電導(dǎo)率及熱導(dǎo)率；u磷對銅的力學(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性。砷As對銅性能的影響u砷會顯著降低銅的電導(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國標(biāo)規(guī)定1#Cu As含量不大于5ppm銻Sb對銅性能的影響u在共晶溫度645時，銻在銅中的溶解度可達(dá)9.5%，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)

4、，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國標(biāo)規(guī)定1#Cu Sb含量不大于4ppm鉍Bi對銅性能的影響u鉍在銅中的溶解度可以忽略不計,即使在800時的溶解度也只不過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鉍對銅的電導(dǎo)率與熱導(dǎo)率無顯著影響。u國標(biāo)規(guī)定1#Cu Bi含量不大于2ppm鉛Pb對銅性能的影響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鉛對銅的電導(dǎo)率與熱導(dǎo)率無顯著影響。u國標(biāo)規(guī)定1#Cu Pb含量不大于5ppm鐵Fe對銅性能的影響u1050時鐵在銅中的溶解度可達(dá)3.5%，635 時的溶解度下降到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國標(biāo)規(guī)定1#Cu Fe含量不大于10ppm銀Ag對銅性能的影響u含0.5%Ag的銅合金在實際生產(chǎn)中仍可能為單一的固溶體，含銀量少時，銅的電導(dǎo)率與熱導(dǎo)率下降不多，對塑性的影響也甚微，并顯著提