第2章 銅及其合金

1、第2章 銅及其合金2.1 銅2.1.1 銅的簡介元素符號Cu,紅色金屬，原子序數(shù)29，原子量63.546，面心立方晶體。銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，較好的耐腐蝕性，變形阻抗較低，能承受高度的冷變形而不破裂，是一種重要的重有色金屬材料，主要用于電子、電工、機械、建筑和運輸工業(yè)部門。2.1.2 銅的性能純銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，較穩(wěn)定的化學性能，良好的延展性，能承受高度的冷熱加工變形。銅是僅次于銀的優(yōu)良的導(dǎo)電和導(dǎo)熱體，常溫下銅的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率分別為銀的94%和73.2%。銅的耐蝕性能較好，能耐大氣、非氧化性礦物酸和有機酸、堿、鹽溶液和各種天然水或處理水的腐蝕，并能耐土壤腐蝕，常用于制造地下構(gòu)件

2、。銅不適宜適用于氧化性酸（如硝酸）中。在完全不存在空氣時，銅能抵抗硫酸和醋酸等非氧化性酸的腐蝕，但在含有空氣時，銅將受到這些酸的腐蝕。銅在氨中無黃銅所出現(xiàn)的應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象。高純銅是很軟的金屬，工業(yè)純銅的強度由其狀態(tài)和晶粒大小所決定。純銅的再結(jié)晶溫度約為140，工業(yè)純銅的再結(jié)晶溫度為180230，添加少量固溶元素能提高銅的再結(jié)晶溫度。通郵較好的熱加工性能，可進行各種熱變形。銅的冷加工性能也很好，一般能承受90%的冷變形而不破裂。銅的切削性較差，添加硫、碲、鉛等元素可大大改善銅的切削性。2.1.3 銅的分類 工業(yè)上常用的是含銅99.30以上，可通過壓力加工方法制成各種半制品的變形銅，又稱加工銅，變形

3、銅通?？煞譃轫g銅、無氧銅、脫氧銅三大類。此外，還有根據(jù)用途專門生產(chǎn)的汽車水箱帶用銅，易切削銅和彌散強化銅等。(1) 韌銅含一定量氧的銅，因而又稱為含氧銅，在工業(yè)現(xiàn)場又稱為紫銅，雜質(zhì)被氧化而排出，固溶量減少，既有利于銅的電導(dǎo)性，亦可消除對銅高溫變形有害雜質(zhì)的影響。但在370以上還原氣氛中易出現(xiàn)脆裂（被稱為氫氣病）。為了避免出現(xiàn)此一問題，可采用無氧銅或脫氧銅。韌銅熔鑄工藝簡單，成本較低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)各種加工制品。中國韌銅牌號有T1、T2、T3三級，其中大量使用的是T2銅。表2.1 紫銅加工產(chǎn)品的牌號、成分及用途牌號代號含銅量w/%雜質(zhì)/ %雜質(zhì)總量/ %用 途BiPb一號銅T199.950.0

4、020.0050.05導(dǎo)電材料和配高純度合金二號銅T299.900.0020.0050.1導(dǎo)電材料, 制作電線, 電纜等三號銅T399.700.0020.010.3一般用銅材, 電氣開關(guān)，墊圈、鉚釘、油管等四號銅T499.500.0030.050.5同上(2) 無氧銅不含氧亦不含任何脫氧劑殘留物的銅。無氧銅電導(dǎo)率高，加工性能、焊接性、耐蝕形和低溫性能均好，無氫脆現(xiàn)象。無氧銅對雜質(zhì)要求比較嚴格，根據(jù)含銅量和雜質(zhì)量的高低，我國把無氧銅分為TU1和TU2兩級。對于用于封結(jié)真空管的特殊無氧銅，其含磷量要求低于0.0003，以保證所生產(chǎn)的氧化膜能與銅基體牢固結(jié)合。另外，對于電子設(shè)備專用的無氧銅加工材，對

5、銅和雜質(zhì)的要求更高更嚴，含銅量應(yīng)大于99.99，并對13種雜質(zhì)提出了嚴格的要求。(3) 脫氧銅不含氧，但含有少量金屬或非金屬脫氧劑（如磷、鋰、硼、鈣、錳等）殘留物的銅。磷脫氧銅是最常用的脫氧銅，其加工性能和焊接性能良好，亦無氫脆現(xiàn)象，適用于作焊接或釬焊材料之用。但添加磷會顯著降低銅的電導(dǎo)率，因此一般控制在0.0050.050的較低范圍之內(nèi)。中國的磷脫氧銅有TP1和TP2兩級。(4) 汽車水箱帶用銅在銅中添加少量銀、錫或鎘以提高材料的軟化溫度用來生產(chǎn)汽車水箱散熱器翅片的變形銅。添加量：銀一般在0.05左右，錫或鎘在0.1左右。(5) 易切削銅含有少量硫、碲或鉛，從而具有良好切削性的變形銅。硫、碲

6、或鉛的名義成分分別為0.4、0.5和1。2.1.4 銅的用途無氧銅由于其純度高，且無氫脆問題，因而使用在波導(dǎo)、真空管和晶體管部件、玻璃和金屬封結(jié)、同軸電纜以及超導(dǎo)磁繞組的穩(wěn)定化處理方面。韌銅用來制作銅母線、接觸器、各種類型的導(dǎo)體、雷達部件、開關(guān)和觸點等。上述兩種銅經(jīng)加銀處理的用于制作需要抗軟化器件，入變壓器、發(fā)電機和大型同步發(fā)電機的繞組等。磷脫氧銅主要用于制作電冰箱和空調(diào)器用管，整流器和輸水管或輸氣管等。易切削銅主要用于制造螺紋制品和其他焊嘴、夾具、端子和開關(guān)部件等。2.2 銅合金以銅為基加入以定量其他元素組成的合金。銅合金強度中等，易于加工，較耐疲勞，色澤美觀，并具有良好的電導(dǎo)性、熱導(dǎo)性和耐

7、蝕性，是重有色金屬材料中的一個重要分支。銅合金廣泛使用于工業(yè)各部門中，其產(chǎn)量僅次于鋼鐵和鋁，是金屬材料中的第三大合金類別。銅合金是最古老的金屬材料之一。根據(jù)在埃及和西亞出土的文物了解，大約在公園前6000年就有鍛造的自然銅制件出現(xiàn)；公園前5000年開始使用青銅器皿。公園前1世紀，當時居住在黑海海岸附近的民族曾用鋅礦石加入銅中制造黃銅。16世紀時，英國人愛本耐爾（E. Ebener）提出改用鋅直接加入銅的方法生產(chǎn)黃銅。中國在公園前1200年前商朝時期，就能合理使用金、銅、錫、鉛四種金屬，青銅冶鑄技術(shù)已達成熟階段。公園前1世紀，西漢開始使用含鋅礦石煉制黃銅。3、4世紀東漢三國時，張揖所著廣雅一書就

8、有關(guān)于白銅的記載。4、5世紀南北朝的煉丹士，已能用爐甘石即碳酸鋅礦石直接加入銅中煉得黃銅。明代用鋅直接加入銅鎳合金中制成鋅白銅，并出口到歐洲，后為德國仿制，國外有人誤名為德國銀（german silver）。19世紀末，隨著鋁的大量生產(chǎn)，鋁青銅也開始問世。20世紀20年代，美國人科森（M.G. Corson）和德國人達爾（O. Dahl）等研制成強度高、導(dǎo)電性能較好的鈹青銅，在銅合金中開發(fā)了沉淀硬化的新品種。70年代中期，美國人普柳（J.T. Plew）等在前人研究的基礎(chǔ)上，研制成了在工業(yè)上應(yīng)用的、性能與鈹青銅相近的亞穩(wěn)分解的銅鎳錫合金。2.2.1 銅合金的性能銅合金具有較好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，中

9、等的力學性能和較高的化學穩(wěn)定性，切削性能較差。隨著添加合金元素的種類不同和數(shù)量多寡，各種銅合金的性能有較大的差異。(1) 電導(dǎo)性銅合金是較好的電導(dǎo)體。添加任何固溶合金元素都會降低銅的電導(dǎo)率，單位原子濃度的降低量，主要取決于合金元素對銅晶格的影響，在固溶范圍內(nèi)隨添加量增大而加大。(2) 耐蝕性銅合金具有優(yōu)良的耐大氣和海水腐蝕性能，因為銅合金在與大氣和海洋環(huán)境相互作用的過程中，表面能生成鈍態(tài)或半鈍態(tài)的保護膜，使多種腐蝕受到抑制。因此，多數(shù)銅合金在大氣環(huán)境中顯示出優(yōu)良的耐蝕性能。銅在一般介質(zhì)中以均勻腐蝕為主。在有氨存在的溶液中有較強的應(yīng)力腐蝕敏感性，也存在電偶腐蝕、點蝕、磨損腐蝕等局部腐蝕形式。黃銅

10、脫鋅、鋁青銅脫鋁、白銅脫鎳等脫成分腐蝕是銅合金獨有的腐蝕形式。(3) 色澤銅具有美麗的玫瑰紅色澤，添加鋅、鋁、鎳等合金元素后，色澤向金黃色和銀白色轉(zhuǎn)變，因而可用于制作各種裝飾品和錢幣。(4) 強度銅合金具有中等強度，退火狀態(tài)下的工業(yè)純銅的抗拉強度在240MPa左右。通過固溶強化、加工硬化、沉淀硬化（包括亞穩(wěn)分解）、細化晶粒和彌撒強化等途徑，可提高銅合金的強度。冷加工既可以單獨用來強化合金，也可以于沉淀硬化或亞穩(wěn)分解共同作用實現(xiàn)強化。銅合金中添加任何固溶合金元素都會提高銅的強度，單位原子濃度對銅切變模量強化程度與所添加的元素和銅的原子尺寸之差有關(guān)。(5) 塑性銅合金具有良好的塑性和延展性。退火狀

11、態(tài)下的伸長率一般為40%50%?？梢猿惺芨叨鹊睦渥冃味黄屏?。冷變形后，銅合金的塑性降低。(6) 切削性一般銅合金的切削性較差，添加鉛、硫、碲等元素能改善銅合金的切削性。2.2.2 銅合金分類根據(jù)添加合金元素的種類，銅合金可分為黃銅、青銅和白銅三類。黃銅是以鋅為主要合金元素的銅合金；白銅是以鎳為主要添加元素的銅合金；青銅是除黃銅和白銅以外的其他銅合金。為與國際標準一致，中國國家標準GB 11086-89把銅和銅合金分為銅、銅鋅合金（黃銅）、銅錫合金（青銅）、銅鋁合金、銅鎳合金、銅鎳鋅合金（鎳銀）和特殊銅合金七類。當前在工業(yè)上仍沿用原分類方法。另外，銅合金材料還可根據(jù)用途和性能單獨劃分出銅釬料、

12、超塑性銅合金和功能銅合金等類別。2.2.2.1 黃銅以鋅為主要添加元素的銅合金，包括簡單黃銅和復(fù)雜黃銅。按照生產(chǎn)方法和使用要求，黃銅又可分為鑄造黃銅和變形黃銅，前者以鑄件直接使用，后者以壓力加工方法生產(chǎn)成板、帶、箔、管、棒、線等材料，后者加入的合金元素較前者少，以使合金具有較高的塑性。黃銅易于鑄造和壓力加工，有良好的力學性能和耐蝕性，與其他銅合金比較，價格低，色澤美，是應(yīng)用最廣泛的重有色金屬材料。(1) 簡單黃銅（銅鋅二元合金）工業(yè)上使用的黃銅含鋅量一般不超過50%，可按含鋅量范圍和室溫組織特征，分為黃銅、（）黃銅、黃銅三類。 黃銅黃銅的含鋅在36%以下，具有良好的塑性，可進行冷、熱壓力加工，

13、其室溫伸長率隨含鋅量的增加而增大，到含鋅量為30%32%時達最大值。含鋅量高的黃銅（如H68、H65），在鑄態(tài)常出現(xiàn)不平衡組織，即除相外，常出現(xiàn)少量相。 ()黃銅()黃銅的含鋅量為36%46.5%，在室溫下含有硬而脆的有序相，故強度高、塑性低。但相在高溫下比相更易軟化，故()黃銅常加熱到區(qū)的溫度進行熱軋。 黃銅黃銅的含鋅量為46.5%50%，鑄態(tài)下顯示出晶粒，室溫下硬而脆，但在高溫時比黃銅更為柔軟，適于熱加工。黃銅通常只做焊料。圖2.1 Cu-Zn合金相圖 （a）單相黃銅 （b）雙相黃銅圖2.2 銅鋅合金的顯微組織表2.2 部分普通黃銅的牌號、成分、機械性能及用途代號CuZn加工狀態(tài)sbMPa

14、d%HB用 途H9695.097.0余量軟硬25040035冷凝管、散熱器及導(dǎo)電零件 H8070.081.0余量軟硬27050145薄壁管、裝飾品 H7069.072.0余量軟硬6603150彈殼、機械及電氣零件 H6867.070.0余量軟硬3004004015150形狀復(fù)雜的深沖零件, 散熱器外殼 H6260.563.5余量軟硬3004204010164機械、電氣零件，鉚釘、螺帽、墊圈、散熱器及焊接件、沖壓件 H5957.060.0余量軟硬300420255103同上 注: 軟一退火狀態(tài): 硬一變形加工狀態(tài)(2) 復(fù)雜黃銅為了改善檢簡單黃銅的性能，在銅鋅合金中添加其他組元的多元合金，又稱特

15、殊黃銅，常加入的元素有Pb、Sn、Al、Fe、Mn、Si、Ni等，形成錫黃銅、鋁黃銅、鉛黃銅、錳黃銅等。這些元素的加入均可提高合金的強度，其中Al、Sn、Mn、Ni還提高黃銅的抗蝕性和耐磨性，Mn可提高耐熱性，Si可改善鑄造性。表2.3 部分復(fù)雜黃銅加工產(chǎn)品的牌號、成分、機械性能及用途組 別代 號Cu其它ZnsbMPad%HB用 途鉛黃銅HPb 63-362.065.0Pb 2.43.0余量6005鐘表零件、汽車、拖拉機及一般機器零件 HPb 60-159.061.0Pb 0.61.0余量6104一般機器結(jié)構(gòu)零件錫黃銅HSn 90-188.091.0Sn 0.250.75余量5205148汽車

16、、拖拉機彈性套管 HSn 62-161.063.0Sn 0.71.1余量7004船舶零件鋁黃銅HAl 77-276.079.0Al 1.82.6As、Be微量余量65012170海船冷凝器管及耐蝕零件 HAl60-1-158.061Al 0.751.5Fe 0.751.0Mn微量余量7508180齒輪、蝸輪、軸及耐蝕零件 HAl59-3-257.060.0Al 2.53.5Ni 2.03.0余量65015150船舶、電機、化工機械等常溫下工作的高強度耐蝕零件 硅黃銅HSi65-1.5-363.566.5Si 1.02.0Pb 2.53.5余量6008160耐磨錫青銅的代用材料，船舶及化工機械零

17、件 錳黃銅HMn 58-157.060.0Mn 1.01.2余量70010175船舶零件及軸承等耐磨零件鐵黃銅HFe 59-1-157.060.0Fe 0.61.2Mn 0.50.8Sn 0.30.7余量70010160摩擦及海水腐蝕下工作的零件鎳黃銅HNi 65-564.067.0Ni 5.06.5余量7004  船舶用冷凝管、電機零件 錫黃銅以錫為主要添加元素的復(fù)雜黃銅。錫能抑制黃銅脫鋅，提高黃銅的耐蝕性。錫黃銅在淡水和海水中均耐蝕，國際上廣義的泛稱“海軍黃銅”，但實踐中習慣把HSn70-1稱為海軍黃銅，在鋅飽和的固溶體中，錫的溶解度很小，但當鋅含量增加到出現(xiàn)相時，錫的溶解度增加

18、。少量錫能溶于和 (+)黃銅，提高合金的強度和硬度。錫黃銅能較好地承受熱、冷壓力加工，常用的錫黃銅的錫含量在l左右，含錫過多會降低合金的塑性。 鉛黃銅以鉛為主要添加元素的復(fù)雜黃銅。鉛極少固溶于銅鋅合金，在合金中以獨立相存在，呈游離質(zhì)點分布在晶界或晶內(nèi)，既有潤滑作用，又能使切屑呈崩碎狀，可提高黃銅的切削性和耐磨性。鉛黃銅的切削性與含鉛量成正比，但當含鉛量超過3時，不再顯著改善黃銅的切削性，且降低黃銅的強度、硬度和伸長率，因此，切削用黃銅的最高含鉛量在3%左右。 鋁黃銅以鋁為主要添加元素的復(fù)雜黃銅。鋁對黃銅有較高的強化效果。鋁含量增高時，會出現(xiàn)相，雖能提高合金的強度，但降低塑性，在壓力加工用鋁黃銅

19、中，鋁含量一般不超過4%，含22%24%鋅， 13鋁的鋁黃銅具有良好的加工性能和力學性能。鋁的離子化傾向比鋅大，在鋁黃銅表面能優(yōu)先與腐蝕性氣體或溶液中的氧結(jié)合，形成堅硬致密的氧化膜，提高對氣體、溶液、特別是高速海水的耐蝕性。 鋁黃銅中同時添加少量鐵，錳、鎳等元素，可提高合金的強度，用以制造高強度耐腐蝕的零部件。 錳黃銅以錳為主要添加元素的復(fù)雜黃銅。錳對黃銅的組織影響不大。錳能顯著提高黃銅在大氣、海水、氯化物及過熱蒸汽中的耐蝕性。錳在黃銅中起固溶強化作用，可提高強度和硬度。錳黃銅中錳含量通常為 14，超過4時伸長率和沖擊韌性有所降低。 鐵黃銅以鐵為主要添加元素的復(fù)雜黃銅。鐵在黃銅中以富鐵相的微粒

20、析出，作為“晶核”細化黃銅的鑄造組織，并能阻止再結(jié)晶晶粒長大，從而提高黃銅的力學性能和工藝性能。鐵黃銅中的鐵含量通常不超過1.5，鐵含量過高，富鐵相增加，會由于產(chǎn)生富鐵相的偏析而降低合金的耐蝕性。 鐵與錳、錫、鋁、鎳等元素在黃銅中同時存在時，由于固溶強化作用可提高合金的強度，同時提高在大氣和海水中的耐蝕性。 鎳黃銅以鎳為主要添加元素的復(fù)雜黃銅。鎳能擴大銅鋅合金的區(qū)。在高鋅黃銅中添加鎳，可獲得具有少量相的高強度合金。常用的中國牌號鎳黃銅為HNi65-5，這是典型的合金，具有較高的力學性能和耐蝕性，能承受熱、冷壓力加工，用于制造低壓壓力表管、造紙網(wǎng)、艦船用冷凝管以及其他耐磨、耐壓零件。(3) 鑄造

21、黃銅用于生產(chǎn)鑄件的黃銅。黃銅鑄件廣泛應(yīng)用于機械制造、艦船、航空、汽車、建筑等工業(yè)部門，在重有色金屬材料中占有一定的分量，形成鑄造黃銅系列。鑄造黃銅大部分含有鋁、鐵、錳等合金元素。鋁提高合金的硬度，錳提高合金的強度和硬度，鐵與鋁、錳等合金元素配合使用，可使黃銅具有高的強度和在大氣、海水中的耐蝕性。鑄造黃銅的強度高、塑性低，一般難以進行壓力加工。表2.4 部分鑄造黃銅的牌號、成分、機械性能及用途組 別代 號Cu其 它Zn鑄造方法sbMPad%HB用 途普通黃銅ZH6260.063.0余量JS30030030307060散熱器 鋁黃銅ZHAl 67-2.566.068.0Al 2.03.0余量JS4

22、0030015129080海運機械及其它機械耐蝕零件ZHAl 66-6-3-264.068.0Al 57Mn 1.52.5Fe 24余量JS65065077160160壓下螺母、重型蝸桿、襯套、軸承硅黃銅ZHSi 80-379.081.0Si 2.54.5余量JS350300201510090船舶零件、內(nèi)燃機散熱器本體 錳黃銅ZHMn 55-3-153.058.0Mn 34Fe 0.51.5余量JS5004501015110100螺旋漿等海船零件ZHMn 58-2-257.060.0Mn 1.52.5Pb 1.52.5余量JS35025018108070軸承、襯套等耐磨零件注： J金屬模; S

23、砂模2.2.2.2青銅青銅是銅合金中綜合性能最好的合金，最早表示銅與錫的合金，現(xiàn)指除黃銅和白銅以外的其余銅合金。青銅按所加入的主要合金元素分為錫青銅、鋁青銅、鈹青銅、硅青銅、鈦青銅、鉻青銅、鎘青銅、鋯青銅和鐵青銅等。按使用狀態(tài)分為鑄造青銅和經(jīng)壓力加工的變形青銅。青銅的耐蝕性、力學性能和鑄造性能等較好，常用于制造耐蝕的部件、彈性元件、電接觸器和抗蠕變的零件等。青銅中以錫青銅和鋁青銅用量最大。(1) 錫青銅以錫為主要合金元素的青銅。錫青銅的力學性能受錫含量影響顯著。錫含量在6%以下時，錫溶于銅中形成單相固溶體，合金的強度隨錫含量的增加而升高，當錫含量高于6%時，合金組織中出現(xiàn)脆性Cu31Sn8相，

24、導(dǎo)致合金的塑性急劇下降，而合金的強度因過剩相的強化作用可繼續(xù)增加，但當錫含量增至25%時，合金因脆性相過多使強度顯著下降，因此工業(yè)用錫青銅的錫含量一般在314之間，但變形錫青銅的錫含量不超過8。圖2.3 錫含量對錫青銅機械性能的影響 錫青銅的凝固范圍大，枝晶偏析嚴重，凝固時不易形成集中縮孔，體積收縮很小；鑄錠中易出現(xiàn)錫的逆偏析，嚴重時鑄錠表面可見到白色斑點(相析出)，甚至出現(xiàn)富錫顆粒，一般稱為錫汗（tin sweat），改進鑄造方法和工藝條件可減輕逆偏析程度；液態(tài)合金中，錫易生成硬脆的夾雜物SnO2，熔煉要充分脫氧，防止由于夾雜物引起的合金力學性能的降低；對過熱和氣體的敏感性很小，能很好地焊接

25、和釬焊；沖擊時不發(fā)生火花，無磁性、耐寒，并有極高的耐磨性。 工業(yè)錫青銅是工業(yè)上使用的重要銅合金，具有較高的強度、耐蝕性和優(yōu)良的鑄造性能，在大氣、海水或無機鹽溶液中的耐蝕性均高于純銅和黃銅，廣泛用于制造蒸汽鍋爐、海船的零構(gòu)件，還用來制造軸承、軸套和齒輪等耐磨零件。為改善其鑄造、力學和耐磨性能，以及節(jié)約錫，在錫青銅中加入磷、鋅，鉛等合金元素。因而可把錫青銅分為錫磷青銅、錫鋅青銅和錫鋅鉛青銅三類。(2) 鋁青銅以鋁為主要合金元素的青銅。常分為銅鋁二元合金組成的簡單鋁青銅和除鋁以外還添加有鐵、錳、鎳等元素的復(fù)雜鋁青銅。簡單鋁青銅為相固溶體，塑性好，易加工。鋁青銅中鋁的含量應(yīng)控制在12%以下。工業(yè)上，壓

26、力加工用鋁青銅的鋁含量一般低于5%-7%，鋁含量大于7%的鋁青銅則用于熱加工或鑄造。含鋁8.511的鋁青銅緩冷時，由于相共析分解，形成連續(xù)的鏈條狀的粗大的相，使合金變脆。這種現(xiàn)象稱為“自發(fā)退火”，在實際生產(chǎn)中應(yīng)予避免。圖2.4 鋁含量對鋁青銅機械性能的影響鋁青銅具有良好的力學性能、耐磨性和耐蝕性，抗磁，在沖擊下不發(fā)生火花，流動性好，不易偏析，可在冷、熱態(tài)下加工，但易被氧化鋁膜污染，凝固時易形成柱狀組織，焊接性差。鋁青銅是無錫鋁青銅中應(yīng)用最廣泛的一種合金，主要用來制造耐磨、耐蝕和彈性零件，如齒輪、摩擦片、渦輪、彈簧及船舶中的特殊設(shè)。 (3) 鈹青銅以鈹為主要添加元素的青銅，是青銅中力學性能最高者

27、。鈹青銅的鈹含量為0.22，再加入少量的(0.22.0)鈷或鎳第三組元。鈹在銅中的溶解度隨溫度降低而急劇減小，因此該合金可熱處理強化，是典型的時效強化型合金。鈹青銅是理想的高導(dǎo)、高強彈性材料。鈹青銅無磁、抗火花、耐磨損、耐腐蝕、抗疲勞和抗應(yīng)力松弛，并且易于鑄造和壓力加工成形。鈹青銅鑄件的典型用途是用作塑料或玻璃的鑄模、電阻焊電極、石油開采用防爆工具、海底電纜防護罩等。鈹青銅加工材的典型用途是用作電子器件中的載流簧片、接插件、觸點、緊固彈簧、板簧和螺旋簧，膜盒、波紋管及引線框架等。分類：鈹青銅分為兩大類。依合金成分而分，鈹含量為0.20.6的是高導(dǎo)(電、熱)鈹青銅；鈹含量為1. 62.0的是高強

28、鈹青銅。依制造成形工藝，又可分為鑄造鈹青銅和變形鈹青銅。性能：鈹青銅具有良好的綜合性能。其力學性能，即強度、硬度、耐磨性和耐疲勞性居銅合金之首。其導(dǎo)電、導(dǎo)熱、無磁、抗火花等性能其他鋼材無法與之相比。在固溶軟態(tài)下鈹青銅的強度與導(dǎo)電性均處于最低值，加工硬化以后，強度有所提高，但電導(dǎo)率仍是最低值。經(jīng)時效熱處理后，其強度及電導(dǎo)率明顯上升。鈹青銅的機加工性能，焊接性能，拋光性能與一般的高銅合金相似。為改善該合金的機加工性能，以適應(yīng)精密零件的精度要求，各國開發(fā)了一種含鉛0.2 0.6的高強鈹青銅，合金的切削系數(shù)由原來的20提高到60 (易切削黃銅為100)。(4) 鈦青銅以鈦為主要添加元素的青銅。添加量一

29、般為3.04.5。此外，加入少量的鐵(0.20.5)等元素細化晶粒。鈦青銅是 20世紀80年代發(fā)展起來的高強、耐磨、耐蝕彈性材料，可熱處理強化，經(jīng)固溶熱處理及形變時效綜合處理后，其力學性能接近于鈹青銅，但導(dǎo)電性能不及鈹青銅。鈦青銅是典型的時效析出強化型合金。在890，鈦在銅中的最大溶解度為4.7，隨溫度的降低，其固溶度明顯下降。鈦青銅通常采取冷加工形變與時效析出的綜合強化工藝，否則，其強度達不到鈹青銅的水平。鈦青銅的優(yōu)點是，原材料成本低于鈹青銅，冶金及其他過程無鈹毒污染，耐高溫性能略優(yōu)于鈹青銅。中國和日本約在70-80年代對于鈦青銅曾開展較廣泛的研究和開發(fā)工作，目的旨在尋求鈹青銅的代用材料。研究結(jié)果集中在含4Ti、含1Fe的鈦青銅合金，國內(nèi)已形成小規(guī)模生產(chǎn)，其企業(yè)牌號為QTi4-1。(5) 硅青銅以硅為主要添加元素的青銅。工業(yè)上應(yīng)用的硅青銅除含硅外，還含有少量的錳、鎳、鋅或其他元素