銅及銅合金講述

1、表3銅及銅合金數(shù)字代號(hào)編號(hào)范圍純銅牌號(hào)類別編號(hào)范圍紫銅類T10900T12400無(wú)氧銅（銀無(wú)氧銅，鋯無(wú)氧銅）C10100T10600彌散無(wú)氧銅T15700銀銅T11200T11220碲銅T14440C14510硫銅C14700鋯銅C15000T15200高銅鎳鉻銅C18000T18120鉻銅C18135C18200鎘銅C16200鈹銅T17490T17720鎂銅T18658T18667鉛銅C18700鐵銅C19200C19400鈦銅C19910黃銅普通黃銅T20000T28100硼砷黃銅T22130T26330鉛黃銅C31400T38400錫黃銅T41900T46410鎳黃銅T66100T66

2、150黃銅普通黃銅T20000T28100硼砷黃銅T22130T26330鉛黃銅C31400T38400錫黃銅T41900T46410鎳黃銅T66100T66150錳黃銅T67100T67420鐵黃銅T67600T67610銻黃銅T68200T68210硅黃銅C68310T68360鋁黃銅C68700T69250鉍黃銅T49230C49350鎂黃銅T69800青銅錫青銅T50110T53500錳青銅T56100T56300鋁青銅T60900T62200硅青銅C64700T64740白銅普通白銅T70110T71400鐵白銅C70410T71520鋁白銅T72400T72600鋅白銅T74600

3、C79860錳白銅T71620T71670S-砂型鑄造; J-金屬型鑄造; R-熔模鑄造; K-殼型鑄造;Y-壓力鑄造; L1-離心鑄造; La-連續(xù)鑄造; B-變質(zhì)處理;F-鑄態(tài); T1-人工時(shí)效; T2-退火;T4-淬火+自然時(shí)效; T5-淬火和不完全時(shí)效;T6-淬火和完全時(shí)效; T7-淬火和穩(wěn)定回火; T8-淬火和軟化回火;4. 鑄造銅合金的主要化學(xué)成分及機(jī)械性能(表4, 表5 ,表6),表4 銅合金主要化學(xué)成分序號(hào)合金牌號(hào)合金代號(hào)主要化學(xué)成分(%)錫Sn鋅Zn鉛Pb磷P硅Si鋁Al鐵Fe錳Mn鎳Ni銅Cu錫青銅1ZCuSn3Zn12Pb5ZQSn3-12-52.04.09.0133.0

4、6.0其余2ZCuSn3Zn7Pb5Ni1ZQSn3-7-5-12.04.06.09.04.07.00.51.5其余3ZCuSn5Zn5Pb5ZQSn5-5-54.06.04.06.04.06.0其余4ZCuSn6Zn6Pb3ZQSn6-6-35.07.05.07.02.04.0其余5ZCuSn7P0.2ZQSn7-0.26.07.00.10.4其余6ZCuSn10P1ZQSn10-19.011.00.61.2其余7ZCu10Pb2P1ZQSn10-2-19.011.01.02.50.61.2其余8ZCuSn10Zn2ZQSn10-29.011.01.53.5其余9ZCuSn10Pb5ZQSn

5、10-59.011.04.06.0其余9ZCuSn10Pb5ZQSn10-59.011.04.06.0其余10ZCuAl9Fe4ZQAl9-48.010.02.04.0其余11ZCuAl9Mn2ZQAl9-28.010.01.52.5其余12ZCuAl10Fe3Mn1.5ZQAl10-3-1.59.011.02.04.01.02.0其余13ZCuAl8Mn12Fe3Ni2ZQAl12-8-3-27.08.52.53.211141.82.2其余黃 銅錫Sn鋅Zn鉛Pb磷P硅Si鋁Al鐵Fe錳Mn鎳Ni銅Cu14ZCuZn38ZH62其余606315ZCuZn14Si3Pb3ZHSi80-3-3其

6、余2.04.02.54.5798116ZCuZn16Si3ZHSI80-3其余2.54.5798117ZCuZn46Pb3Mn2Fe1ZHPb48-3-2-1其余2.54.00.30.11.52.5465018ZCuZn40Pb1ZHPb59-1其余0.81.9576119ZCuZn24Al6Fe3Mn2ZHAl66-6-3-2其余5.07.02.04.01.52.5646820ZCuZn30Al2.5ZHAl67-2.5其余2.03.066-6821ZCuZn40Mn2ZHMn58-2其余1.02.0576022ZCuZn38Pb2Mn2ZHMn58-2-2其余1.52.51.52.5576

7、0表5.銅合金雜質(zhì)允許含量合金代號(hào)雜質(zhì)元素含量(不大于%)FeAlSbSiPSAsBiMgSnZnPbMn總和ZQSn3-12-50.50.020.30.020.051.0ZQSn3-7-5-10.40.020.30.020.051.0ZQSn5-5-50.40.050.30.050.051.0ZQSn6-6-30.40.050.30.050.051.0ZQSn7-0.20.20.020.30.020.020.0050.020.20.75ZQSn10-10.20.020.30.020.020.0050.020.75ZQSn10-2-10.20.020.30.020.020.0050.020.7

8、5ZQSn10-20.30.020.30.020.050.050.150.005(0.021.0)1.5ZQSn10-50.30.020.30.05(1.0)1.0ZQAl9-40.050.20.10.050.2(1.0)0.10.51.0ZQAl9-20.050.20.10.050.2(1.5)0.11.0ZQAl10-3-1.50.0020.10.010.010.1(0.2)0.30.75ZQAl12-8-3-20.050.02(2.0)(2.0)(2.0)2.0ZH620.80.50.10.010.002(1.0)1.5ZHSi80-3-30.60.30.10.30.52.0ZH80-3

9、0.60.10.10.30.50.52.0ZH48-3-2-10.50.10.51.5ZH59-10.80.20.051.5ZHAl66-6-3-20.11.01.02.0ZHAl67-2.50.8(1.0)(1.0)2.0ZHMn58-20.8(1.0)0.11.02.0ZHMn58-2-20.8(1.0)0.1(2.0)2.0注; 帶括號(hào)數(shù)據(jù)不計(jì)總和中表6 鑄造銅合金機(jī)械性能序號(hào)合金代號(hào)鑄造方法機(jī)械性能(不低于)抗拉強(qiáng)度bMpa延伸率5% 布氏硬度HB11ZQAl9-2S3922085J441209512ZQAl10-3-1.5S39210110J4902012013ZQAl2-8-3-2

10、S6472018014ZH62S2943060J294307015ZHSi80-3-3S245785J294159516ZHSi80-3S1941590J3432010017ZHPb48-3-2-1S39210100J4411012018ZHPb59-1S1961080J245209019ZHAl66-6-3-2S5887160J637716020ZHAl67-2.5S2941280J392159021ZHMn58-2S3432080J392259022ZHMn58-2-2S2451070J34318805.4. 爐料計(jì)算程序;(鋁合金和銅合金);5.4.1.明確熔煉任務(wù).5.4.1.1根據(jù)所

11、需合金要求選定配料成分.5.4.1.2所需合金液的重量,(每坩鍋熔煉合金重量)5.4.1.3所用爐料的成分和回爐料用量,(包括中間合金)5.4.2明確元素的燒損E,即各元素的燒損量%.5.4.3計(jì)算(包括燒損)100公斤爐料各元素的需要量Q, Q=a/(1-E) (公斤)-合金中計(jì)算元素成分的百分含量(%),E元素的燒損量(%)5.4.4根據(jù)熔制合金的實(shí)際重量W, 計(jì)算各元素的需要量A,A=Q×W/100 (公斤)5.4.5計(jì)算在回爐料中各元素的含量B(公斤),B=G×a (公斤)G回爐料加入量 (公斤), a回爐料中各元素的含量(%)5.4.6計(jì)算應(yīng)補(bǔ)加的新元素重量C;C

12、=A-B (公斤)5.4.7計(jì)算中間合金的需要量D;D=C/F (公斤), F中問(wèn)合金中元素的百分含量.5.4.8中間合金中所帶入的主要元素計(jì)算, (銅合金中的銅,鋁合金中的鋁)Cu(Al)=D-C5.4.9計(jì)算補(bǔ)加的主要元素Cu(Al)Cu(Al)配料成分所需主要元素量回爐料帶入主要元素量各類中間合金帶入的主要元素量總和5.4.10. 計(jì)算實(shí)際的爐料總量.W;W=Cu(Al)各中間合金的量D回爐料加入量G,5.4.11 復(fù)合雜質(zhì)的含量U0(%);爐料中某雜質(zhì)總量=各種爐料加入量×某雜質(zhì)的百分含主量.銅-錳成分;33%Mn, 67%Cu,原材料;金屬錳;JMn3電解銅;Cu-31.

13、將塊度為1030mm的金屬錳,裝入坩鍋底部,其上裝銅,進(jìn)行熔化.2. 銅和錳熔化后,充分?jǐn)嚢?并升高溫度至11001200.3. 再次攪拌均勻,除渣后澆成薄片狀鑄錠.也可先化銅,后逐塊加入錳的工藝.銅鐵成分;90%Cu, 10%Fe原材料;電解銅Cu-3低碳鋼(C<0.3%)小塊1. 銅熔化后,用0.10.2%磷銅脫氧,并將銅液過(guò)熱到1350.2. 將預(yù)熱的鋼片分批加入到銅液中,每加一批進(jìn)行攪拌.3. 除渣后,充分?jǐn)嚢?鑄錠.銅-硅成分;75%Cu, 25%Si原材料;電解銅Cu-3結(jié)晶硅碎塊Si-31. 先化銅,升溫至11501200,用0.1-0.2%磷銅脫氧.2. 將預(yù)熱至2003

14、00的硅塊、分批加入銅液中,每加一批須仔細(xì)攪拌,待熔化后加下一批硅.3. 除渣,攪拌后鑄鑄錠.銅-鎂成分;85%Cu, 25%Mg原材料;電解銅Cu-3鎂錠;三級(jí)以上1. 先在木碳覆蓋下熔化銅,溫度升至11001160.2. 分批加入預(yù)熱的鎂,并用石墨棒邊加邊攪拌.3. 加入全部鎂后,再仔攪拌,除渣,鑄錠.銅-硼成分;硼砂85%,鎂15%,原材料;硼砂,鎂以銅鎂中間合金折算(堋砂中含21.7%B)或Cu 96%, B 3-4%(在14001500下,用鎂來(lái)還原硼砂來(lái)制造)1. 先熔銅-鎂中間合金,(含鎂量愈離愈好).2. 熔化硼砂以脫水.3. 粉碎銅-鎂中間合金和脫水硼砂,其塊度為23mm.4

15、. 將中間合金(以鎂量為15%)和硼砂(用量為85%)同時(shí)裝入石墨坩堝進(jìn)行熔化,加熱至14501500,這時(shí)發(fā)生反應(yīng);Na2B2O7+6Mg=6MgO+Na2O+4B而銅-錠鎂中向合金中的Cu和B合金化也可將壓制成塊的無(wú)定形硼(34%)連續(xù)加入銅液中來(lái)制取,這時(shí)應(yīng)邊加邊攪拌.銅鉻成分96-94%Cu, 4-6%Cr原材料;電解銅Cu-3,金屬銘;JCr21. 石黑坩堝在木炭覆蓋下熔銅,并加熱至14001500.2. 用銅液0.1%的銅-鎂中間合金脫氧.3. 分批加入用銅箔包好的鉻(塊度為15mm)用石墨捧壓下并不斷攪拌.4. 在1300左右澆錠.銅鈹成分 93-85%Cu, 7-15%Be原材

16、料;電解銅Cu-3,金屬鈹.1. 將銅和鈹同時(shí)裝入石墨坩堝在熔劑覆蓋下進(jìn)行熔化.2. 加熱至11001200,攪拌,扒渣,鑄錠.熔劑;50%NaCl+50%KCl1. 銅合金熔煉工藝.(見(jiàn)表10)表10合金種類加料順序爐氣氣氛覆蓋劑脫氧劑備注錫青銅銅-磷銅-舊料-鋅-錫-鉛.銅-磷銅-鎳(或Cu-Ni)-舊料-鋅-錫-鉛.微氧化性或氧化性磷銅用氧化劑除氣,可獲得良好效果.磷青銅銅-部分磷銅-舊料-錫-其余磷銅.(部分磷銅;對(duì)10-1約1/5, 10-0.5約1/3, 9-0.5為全部)氧化性磷銅同上鉛青銅銅-磷銅-舊料-鋅-錫-鉛.氧化性磷銅同上鋁青銅銅-鎳-鐵-錳-舊料-鋁.中性或微氧化性氟

17、化物,氯化物或硼砂熔劑氯化鋅,氯化錳,六氯乙烷左邊氯化物同時(shí)有除氣作用.普通黃銅銅-鋅還原性或微氧化性木炭或玻璃可采用沸騰去氣鋁黃銅銅,鐵,錳-鋁-舊料-鋅銅,銅錳-鋁鐵-舊料-鋅.銅,銅錳,銅鐵銅鋁舊料鋅.同上氧化物,氯化物或硼砂熔劑硅黃銅銅(用部分鋅或磷銅脫氧)-銅硅-舊料-鋅-鉛.銅,硅-鋅-鉛.微氧化性硼砂50%長(zhǎng)石50%可用沸騰去氣錳黃銅鐵黃銅低銅黃銅銅,鐵,錳-舊料-鋅-錫,鉛銅,銅錳,銅鐵-舊料-鋅-銅鋁-鋁或鉛微氧化性硼砂50%長(zhǎng)石50%可采用沸騰去氣鉛黃銅錫黃銅銅-舊料-鋅-錫或鉛.微氧化牲硼砂50%長(zhǎng)石50%可采用沸騰去氣注;1.鋁青銅和鉛青銅的脫氧用磷銅,可分兩次加入,即

18、銅熔化后先加入1/2,其余1/2在澆注前加入這部分主要起清潔合金作用.2.硅黃銅的一次熔化雖不符合Si,Sn,Al偏后加入的原則,但實(shí)踐證明一次熔化能獲得良好的效果.6.2銅合金熔煉工藝過(guò)程(表11)合金代號(hào)配料及原材料熔煉工藝要點(diǎn)備注無(wú)氧銅(紫銅)配料;電解銅Cu-2 100%1. 坩堝預(yù)熱2. 加木炭.電解銅.回爐料.3. 升溫熔化,過(guò)熱到11001200,用0.10.3%磷銅脫氧.4. 出爐前用Cu-Li二次脫氧.5. 爐前檢驗(yàn)(斷口試驗(yàn)),澆注.1. 木炭須經(jīng)800850,24小時(shí)干餾,覆蓋厚度50100mm2. 可用Bu-B和Mg絲代替Cu-Li.3. 斷口檢驗(yàn);斷口表面平整有細(xì)皺紋

19、,呈玫瑰色,帶有絲綢光澤.脫氧銅(紫銅)配料; 電解銅Cu-2 100%1.坩堝預(yù)熱架加木炭.電解銅.回爐料.3.升溫熔化,過(guò)熱到11001200,用0.10.3%磷銅脫氧.4. 出爐前,用Cu-P(磷脫氧銅)或用Cu-Mn(錳脫氧銅)或甲B(硼脫氧銅)脫氧.5. 爐前檢驗(yàn),澆.注1. 磷脫氧銅P加入量;新料熔化;0.060.07%回爐料熔化;0.03%2. 錳脫氧銅Mn加入量;新料;0.30.35%回爐料;0.2%3.斷口檢驗(yàn);斷口表面奪平整,有細(xì)級(jí)紋,星玫瑰色,帶有絲綢光澤.紫銅配料;電解銅Cu-2, 100%氧化還原法;1. 加木炭.電解銅.回爐料2. 在氧化性氣氛下,快速熔化,銅液沸騰(12001220)3. 在氧化性氣氛下,用壓縮空氣進(jìn)行氧化處理(風(fēng)壓不低于0.08Mpa,),氧化開(kāi)如始溫度12001220,氧化終.了溫度約11601170.4. 檢驗(yàn)斷口,斷定氧化終點(diǎn)期.5. 扒渣加木炭6. 在強(qiáng)還原氣氛下,用青木棒還原.7. 檢驗(yàn)斷口,斷定還原終期.8. 出爐澆注(11801200)1. 氧化終期確定; 斷口結(jié)晶為較粗柱狀晶,呈磚紅色,約占試棒斷面3050%.2. 還原終期確定; 斷口表面平整,有細(xì)皺紋,呈玫瑰色,帶有絲綢光澤.3. 青木棒;可用新鮮的榆木.白楊或松木.備注;1 .本工藝中未列出的合金的熔煉工藝,可參照相似成分合金的熔煉工藝.2.