DIN 17656-1973 铸造铜合金
铜合金性能及用途
铜合金性能及用途 1 H59 普通黄铜；价格最便宜，强度、硬度高而塑性差，但在热态下仍能很好地承受压力加工，耐蚀性一般，其他性能和H62相近。用于一般机器零件、焊接件、热冲及热扎零件。 2 H62 普通黄铜；有良好的力学性能，热态下塑性好，冷态下塑性也可以，切削性好，易钎焊和焊接，耐蚀，但易产生腐蚀破裂。此外价格便宜，是应用惯犯的一个普通黄铜品种。用于各种深引伸和弯折制造的受礼零件，如销钉、铆钉、垫圈、螺母、导管、气压表弹簧、筛网、散热器零件等。 3 H63 普通黄铜；适用于冷态下压力加工，宜于进行焊接和钎焊。易抛光，是进行拉丝、扎制、弯曲等成型地主要合金。用于螺钉、酸洗用的圆辊等。 4 H6 5 普通黄铜；性能介于H68和H62之间，价格比H68便宜，也有较高的强度和塑性，能良好地承受冷、热压力加工，有腐蚀破裂倾向。用于小五金、日用品、小弹簧、螺钉、铆钉和机械零件。 5 H68 普通黄铜；有极为良好的塑性（是黄铜中最佳者）和较高的强度，切削加工性能好，易焊接，对一般腐蚀非承安定，但易产生开裂。是普通黄铜中应用最为广泛的一个品种。用于复杂的冷冲件和深冲件，如散热器外壳、导管、波纹管、弹壳、垫片、*等。 6 H70 普通黄铜；有极为良好的塑性（是黄铜中最佳者）和较高的强度，切削加工性能好，易焊接，对一般腐蚀非承安定，但易产生开裂。用于复杂的冷冲件和深冲件，如散热器外壳、导管、波纹管、弹壳、垫片、*等。 7 H75 普通黄铜；有相当好的力学性能、工艺性能和耐蚀性能。能很好地在热态和冷态下压力加工。在性能和经济上居于H80、H70之间。用于低载荷耐蚀弹簧。 8 H80 普通黄铜；性能和H85相似，但强度较高，塑性也较好，在大气、淡水及海水中有较高的耐蚀性。用于造纸网、薄壁管、波纹管及房屋建筑用品。 9 H85 普通黄铜；具有较高的强度，塑性好，能很好地承受冷、热压力加工，焊接和耐蚀性能也都。用于冷凝和散热用管、虹吸管、蛇形管、冷却设备制件。 10 H90 普通黄铜；性能和H96相似，但强度较H96稍高，可镀金属挤途敷珐琅。用于供水及排水管、奖章、艺术品、水箱带以及双金属片。 11 H96 普通黄铜；强度比紫铜高（但在普通黄铜中，她是最低的），导热、导电性好，在大气和但是中有高的耐蚀性，且有良好的塑性，易于冷、热压力加工，易于焊接、锻造和镀锡，无应力腐蚀破裂倾向。在一般机械制造中用作导管、冷凝管、散热器管、散热片、汽车水箱带以及导电零件等。 12 HA159-3-2 铝黄铜；具有高的强度；耐蚀性是所有黄铜中最好的，腐蚀破裂倾向不大，冷态下塑性低，热态下压力加工性好。用于发动机和船舶业以及其它在常温下工作的高强度耐蚀件。 13 HA160-0-1 铝黄铜；具有高地强度，在大气、淡水和海水中耐蚀性好，但对腐蚀破裂敏感，在热态下压力加工性好，冷态下可塑性低。用于要求耐蚀地结构零件，如齿轮、蜗轮、衬套、轴等。 14 HA166-6-3-2 铝黄铜；为耐磨合金，具有高的强度、硬度和耐磨性，耐蚀性也较好，但有腐蚀破裂倾向，塑性较差。为铸造黄铜的移植品种。用于重负荷下工作重固定螺钉的螺母及大型蜗杆；可作铝青铜QA110-4-4的代用品。 15 HA167-2.5 铝黄铜；在冷态、热态下能良好地承受压力加工，耐磨性好，对海水地耐蚀性尚可，对腐蚀破裂敏感，钎焊和镀锡性能不好。用于船舶抗蚀零件。 16 HA170-1.5 铝黄铜；性能与HA177-2接近，但加入少量砷，提高了对海水的耐蚀
锻造铸造铜及铜合金状态表示方法B
锻造和铸造铜及铜合金 状态表示方法 ASTMB601－01 16日1． 1.1 2. 3. 3.1 有关铜及铜合金的术语参见标准B 846。 4. 意义和用法 4.1 意义－－铜及铜合金产品状态采用字母和数字混合的表示方法。 4.2 用法－－字母和数字混合来表示产品的状态用于技术标准和数据发布中。 4.2.1 字母表示生产产品的一种加工过程。如“H”表示采用冷加工。
注1－这些字母经常与其它产品的状态表示方法相同。 5. 状态分类 5.1 退火态，O－通过退火方法生产的以满足机械性能要求的状态。 5.2 退火态，OS－通过退火方法生产的以满足标准或特殊晶粒度要求的状态。 5.3 加工态，M－通过铸件的初加工和热加工以及其它控制方法生产的产品的状态。 5.6.5 拐点热处理状态，TX－通过拐点硬化合金的拐点热处理而生产的状态。 5.6.6 冷加工和沉淀热处理状态，TH－用已经进行固溶热处理，冷加工和沉淀热处理的合金生产的状态。 5.6.7 冷加工和拐点热处理状态，TS－用已经进行固溶热处理，冷加工和拐点热处理的合金生产的状态。
5.6.8 加工硬化状态，TM－通过冷加工结合沉淀热处理或拐点热处理而供货的材料状态。 5.6.9 沉淀热处理或拐点热处理和冷加工状态，TL－通过对沉淀热处理或拐点热处理合金进行冷加工而生产的状态。 沉淀热处理或拐点热处理，冷加工，和消除热应力状态，TR－通过对沉淀热处理和拐点热处理消除热应力合金进行冷加工而生产的状态。 6. 6.1.1 退火以满足机械性能，O：
6.2 冷加工状态，H： 6.2.1 冷加工状态用于满足基于冷轧或冷拉的标准要求，H： 6.2.2 冷加工状态用以满足基于特殊产品状态名称的标准要求。H：
(完整版)铜合金在浇铸时元素的作用
铜合金在浇铸时各元素的作用 微量元素进入铜是不可避免的，由于元素特性的不同，可以不固溶于铜、微量固溶、大量固溶、无限互溶，固溶度随温度下降而激烈降低、固相下有复杂相变等，因此对铜性能的影响千差万别.现对各元素对铜性能的影响分别加以介绍。 氢在铜中的行为是人们正在研究的课题，氢与铜不形成氢化物，氢在液态和固态铜中的溶解度随着温度升高而增大，特别是在液态铜中有很大的溶解度，在凝固时，会在铜中形成气孔，从而导致铜制品的脆性和表面起皮；在固态铜中，氢以质子状态存在，氢的电子填充铜原子的S层轨道，形成质子型固溶体，氢对铜的性能虽然影响甚微，但氢对铜及铜合金来说是有害的，含氧铜在氢气中退火时会产生裂纹，即“氢病”，原因是发生Cu2O+H2、2Cu+H2O反应，产生的水蒸气会造成气孔和裂纹；各种元素对氢在铜中的溶解度影响不一，其中N i、Mn等元素引起溶解度增加，P、Si等元素减少氢在铜中的溶解度，可以通过减少熔炼时间，调整成分，控制炉料中氢气含量，熔体表面采用木炭覆盖等办法减少铜中氢的含量。 氧在铜的生产过程中是不可避免的，其影响也非常重要，氧很少固溶于铜，10 65℃时为0.06%，600℃时为0.002%（重量比）；氧在铜中除极少易固溶外，均以Cu2O形式存在，铜的氧化物不固溶于铜，呈现Cu+Cu2O共晶组织，分布于晶界，共晶反应为：L含氧0.39%1065℃α含氧0.01%+Cu2O，亚共晶铜中的含氧量与共晶量成正比，可在显微镜下与标准图片比较来精确测定铜中的含氧量。 氧对铜及合金性能的影响是复杂的，微量氧对铜的导电率和机械性能影响甚微，工业铜具有很高的导电率，其原因是氧作为清洁剂，可以从铜中清除掉许多有害杂质，以氧化物形式进入炉渣，特别是能够清除砷、锑、铋等元素，含有少量氧的铜其导电率可以达到100-103%±ACS，高纯铜如6N铜在深冷条件下电阻值是相当低的。 电真空构件用铜应严格控制其中氧的含量，其原因是电真空器件需要在氢气中密封，铜中氧的存在会导致氢病发生，引起器件高真空环境破坏，因此电真空用铜应该是无氧铜，中国国家标准中规定无氧铜中含氧量小于20ppm，美国AS TM标准中规定为3ppm，为控制氧含量，在无氧铜生产中都应选择优质电解铜原料，在熔炼工艺中采取还原性气氛，加强熔池表面覆盖，一般使用木炭保护；
稀土对铜及铜合金四种性能的影响
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.360docs.net/doc/3110619786.html,）稀土对铜及铜合金四种性能的影响 1、稀土对铜及铜合金抗氧化性和耐腐蚀性能的影响 为了解决抗氧化性能和高电导率之间的矛盾，采用添加稀土金属作为铜及铜合金的合金元素。发现在适当加入量时，电导率不但没有降低反而略有提高，同时还发现铜中加入稀土 能明显改善抗氧化性能。关于在铜及铜合金中加入稀土后耐蚀性能均有不同程度的提高，对此现象的解释主要有: ①稀土的净化作用，消除铜基体中杂质。 ②在铜及铜合金表面形成致密的氧化层，阻止基体原子向外扩散和外部原子向内扩散。 ③提高铜及铜合金的腐蚀电位。 ④稀土的加入缩小了铜合金的结晶温度范围。 混合稀土的加入不仅可以改善锡黄铜的耐蚀性能，还可以改变锡黄铜的腐蚀形貌，不仅减小了易脱落层的厚度，同时也大大减小了渗透层的厚度。 2、稀土对铜及铜合金耐磨性能的影响 稀土和铜元素可以形成硬度较高、分布均匀的金属间化合物，这些化合物成为位错运动的阻力；而且稀土可以有效地改善夹杂物的存在形式和分布，减少其弱化晶界的可
能，减少了承受载荷时沿晶界开裂的几率，因而提高了耐磨性。含有稀土的铸造黄铜具有较高的硬度及良好的塑性及韧性，可以缩短跑合阶段的时间，延长稳定磨损的阶段，从而达到减少磨耗，延长工件使用寿命的目的。在高锰铝青铜中添加稀土，可使其干摩擦磨损减少20%左右，润滑摩擦磨损量减少50%左右。 3、稀土对铜及铜合金加工性能的影响 在铜合金中加入适量稀土金属，可以改善铜及铜合金的铸造性能。对不同种类的铜合金，加入稀土后流动性可提高30%～40%。对高锰铝青铜，稀土的加入量不超过0.15%时，流动性随稀土加入量的增加而增加。在高铅青铜(ZQPb25-5)中加入0.5%～1.0%混合稀土，HPb59-1铅黄铜中加入0.04%～0.05%混合稀土，均可以改善合金的偏析或逆偏析现象。添加0.01%～0.03%混合稀土可显著提高变形铅黄铜的高温延伸率，改善热加工性能，减轻或消除热轧开裂现象。加入稀土可使残余应力值降低，稀土在一定变形度范围内(<14%)可提高材料的冷变形能力。在变形铅黄铜中添加0.03%～0.05%的稀土，可大大改善其切削加工性能，尤为显著的是降低表面粗糙度、毛刺和刀具磨损。稀土添加剂对改善铜及其合金的焊接工艺性能具有很好的效果，焊缝金属中的杂质如微量Pb、Fe、Si、Bi可引起热裂纹，添加稀土元素将有效地防止这一倾向。 4、稀土对铜及铜合金机械性能和导电性能的影响 稀土对铜及铜合金机械性能的影响主要表现在硬度、强度、塑性等方面。稀土在纯铜中含量为0.1%～0.2%时，强度提高幅度较大，高于0.2%时强度提高缓慢。稀土对H68黄铜强度的影响有双重作用:一方面，稀土的固溶强化及净化作用，使料强度升高；而另一方面，当稀土加入量超过某一数值时，稀土的有害作用掩盖了有利作用，宏观表现为强度下降。 关于稀土对铜及铜合金导电性影响的机理是: 一方面，稀土的细化作用使铜晶粒细化，晶界增加，电散射几率增大，导致电阻率增大，导电性下降；
铜的分类以及性能
铜合金以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。 黄铜 以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成﹐ 铜合金 具有良好的冷加工性能﹐如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七 三黄铜。含锌在36～42%之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀 零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。船舶常用的消防栓防爆月牙扳手，就是黄铜加铝铸造而成。 铜合金消防栓扳手青铜原指铜锡合金﹐后除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜﹐ 并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮﹑轴套﹑船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件﹐铍青铜还用来制造煤矿﹑油库等使用的无火花工具。 白铜
铜和铜合金的基础知识
铜和铜合金的基础知识 铜合金（copper alloy ）以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。 黄铜以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36％的黄铜合金由固溶体组成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含锌30％的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36～42％之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40％的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。 青铜原指铜锡合金﹐后除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜﹐并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮﹑轴套﹑船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件﹐铍青铜还用来制造煤矿﹑油库等使用的无火花工具。 白铜以镍为主要添加元素的铜合金。铜镍二元合金称普通白铜﹔加有锰﹑铁﹑锌﹑铝等元素的白铜合金称复杂白铜。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好﹐色泽美观。这种白铜广泛用於制造精密机械﹑化工机械和船舶构件。电工白铜一般有良好的热电性能。锰铜﹑康铜﹑考铜是含锰量不同的锰白铜﹐是制造精密电工仪器﹑变阻器﹑精密电阻﹑应变片﹑热电偶等用的材料。 [编辑本段] 铜合金的分类 — 铜合金的分类方法有三种:
铸造铜合金检验标准
铜合金铸件 GB／T 13819-92 铜合金铸件 GB／T 13819-92 1 主题内容与适用范围 本标准规定了铜合金铸件的分类、技术要求、试验方法与检验规则等。 本标准适用于铜合金砂型铸造、金属型铸造、连续铸造、离心铸造的铸件。 2 引用标准(略) 3铸件分类 3．1根据工作条件和用途将铸件分为三类，见表1。 类别 工作条件和用途检验项目 尺寸、表面质量、化学成分、力学性能及特殊要求I承受重载荷，工作条件复杂，用于关键部位或有 特殊要求的重要铸件 尺寸、表面质量、化学成分、力学性能及补充要求 Ⅱ承受中等载荷、要求有较高的抗腐蚀性，耐磨性 或用于重要部位的铸件 Ⅲ承受轻载荷、用于一般部位的铸件尺寸、表面质量、化学成分或力学性能及补充要求3．2铸件类别由需方在图样或技术文件中规定，对于未注明类别的铸件均视为Ⅲ类铸 3．3铸件图样标记如下所示： 标记示例：ZCu Sn 5Pb5 Zn 5-S / Ⅱ-GB／T13819-92 4 技术要求 4．1合金的化学成分应符合GB 1176的规定。
4．2铸件的力学性能应符合GB 1176的规定。 4．3铸件尺寸和重量 4．3．1铸件的几何形状及尺寸应符合图样要求，尺寸公差应符合GB 6414的规定。有特殊要求时，应在图样中注明。 铸件尺寸公差不包括由起模斜度而引起的尺寸增减，如有特殊要求，由供需双方商定。 4．3．2铸件的机械加工余量可参照GB／T 11350的规定。 4．3．3铸件的重量公差可参照GB／T 11351的规定。 4．4铸件的表面质量 4．4．1铸件表面粗糙度应符合图样要求 4．4．2铸件的浇冒口、毛刺、飞边等，在非加工表面上应清理到与铸件表面平齐，在待加工表面上允许的残留高度应符合表2 的规定。 4．4．3铸件表面不允许有裂纹、冷隔及穿透性缺陷。 4．4．4铸件上的铸字、标志应清晰，字体与位置应符合图样要求。 4．4．5铸件的非加工表面，允许有氧化夹杂，其深度不得超过规定壁厚公差的下差，其面积在I类铸件上不得超过铸件面积的5％，在Ⅱ、Ⅲ类铸件上不得超过铸件面积的10％。铸件昀待加工表面允许存在加工后能够去除的任何缺陷。 4．4．6根据各类铸件非加工表面和加工后各表面的不同工作条件，将铸件表面分为a、b、c、d四级，级别由需方在图样上注明，未注明级别时，加工面视为c级，非加工面视为d级，各级表面允许存在的缺陷见表3。
铜合金铸造工艺操作流程及要点—
金属型重力铸造铜合金工艺流程及操作要点 1、工艺流程图 2、操作要点 表1 熔炼工艺技术条件卡片 合金种类 出炉温度 脱氧剂 覆盖剂 精炼剂 加料与融化操作顺序 锡白铜 1220~1250℃ 铜—磷 木炭 冰晶石 铜+镍+木炭→融化→磷铜除氧 →锡→除气→磷铜除氧→钛→测温→精炼、搅拌、捞渣→浇铸 铝白铜 1220~1250℃ 木炭 冰晶石 铜+镍+铁+木炭→融化→中间合金→融化→少量铜→铝→除气→测温→精炼、搅拌、捞渣→浇铸 表2 熔炼流程中的操作要点 炉料配制 炉料熔炼 原料准备 精炼、除气、扒渣 浇铸 上涂料 浇铸前模具预热 模具预热 合模 装冒口 冷却 开模，取出铸件 保温冒口准备 前期必要工具，用品准
步骤要点 工具与用品准备⑴提前准备好热电偶、钟罩、扒渣工具、搅拌工具、铁锤、铁钳等必要工具和精炼剂、覆盖剂、涂料等用品。 ⑵钟罩、扒渣工具、搅拌工具需要在使用前上好涂料并烤干。 ⑶锡白铜使用的工具用涂料为氧化锆，铝白铜使用的工具涂料为氧化锌。 炉料配制与加料原则⑴按照烧损量原则计算好各个组元成分含量，每次配12Kg料，得两个锭。 ⑵炉料称量时至少需要两个人确认称量准确无误。 ⑶向坩埚内加铜、镍的原则：少量铜（下）→全部镍（中）→剩余铜（上）。 ⑷加入易烧损的元素（TI、Al等）要用钟罩按进金属液体内。 ⑸炉料添加前应充分预热除水分。 模具预热与上涂料⑴上涂料前模具预热到150℃左右，上完涂料后在浇铸前模具预热到350℃左右。 ⑵锡白铜使用的模具涂料为4%石墨+96%机油，铝白铜使用的模具涂料为氧化锌。 坩埚使用原则⑴冷坩埚使用前将坩埚在200℃下充分预热。 ⑵不能用硼砂作为覆盖剂 ⑶浇铸完成后，应迅速清理坩埚内残留的金属、渣等残留物。 炉子使用及功率调节原则⑴开炉子前，检查炉子水、电、气是否正常。 ⑵加热功率设置原则：10Kw→材料变暗红→20Kw→材料通红→最大功率。 浇铸⑴模具合模后，先在模具的一个模筒上部放置保温冒口，待金属液浇满模具后，迅速在另一个模筒上部放置好冒口。 ⑵根据模具内金属液体的凝固状态确定何时补浇。 实验记录与整理⑴用专门的实验记录本对实验进行记录，包括熔炼时间、熔炼温度、异常情况等。 ⑵实验做完后，打扫实验场所，收拾好工具、用品等。 安全问题操作时要带手套，胆大心细。
铸造用纯铜及铜合金的熔炼工艺
铸造用纯铜及铜合金的熔炼工艺 铸造用纯铜及铜合金的熔炼工艺 [文摘]详细介绍了铸造用纯铜、青铜、黄铜等主要铜合金的熔炼工艺，并提出了实际生产中应注意的问题，供同行参考。 铸造用纯铜和铜合金是重要的有色金属，在实际生产中应用广泛。常用的铜合金根据成分不同主要分为两类，即铸造黄铜和铸造青铜。无论是砂型铸造还是熔模铸造，熔炼都是铸造生产的关键环节。各种铜合金的熔炼有相似之处，也有不同之处。在多年的生产实践中，我们总结了纯铜和铜合金，主要是青铜和黄铜的冶炼工艺经验，供相关人员参考。一、纯铜冶炼 冶炼设备用于中频感应炉、热电偶、钢包和石墨桔灾害等。(1)将柑橘灾害预热至暗红色，在灾害底部加入一层厚度约30-50毫米的干木炭或覆盖剂(60%硼砂和137%碎玻璃),依次加入剩余的碎料、废料和棒料，最后加入纯铜 (2)中加入的合金元素可在炉台上预热，严禁向液态金属中加入冷料。在整个熔化过程中，应频繁移动炉料以防止桥接。 (3)合金完全熔化后，当温度达到1200-1220℃时，加入占合金液重量0.3-0.4%的磷铜进行脱氧，磷与氧化亚铜发生后续反应产生的P2O5气体从合金中逸出，磷酸铜会浮在液面上，通过去渣去除，达到脱氧的目的此外，脱氧过程中需要连续搅拌。最后，炉渣被剥离并从熔炉中排出。合金液的浇注温度一般为1100-1200℃以锌为主要合金元素的黄铜
铜基合金的熔炼是黄铜，它分为普通黄铜和特种黄铜两种类型普通黄铜是由铜和锌组成的二元合金，主要用于压力加工。在普通黄铜的基础上加入其他合金元素，如硅、铝、锰、铅、铁和镍，就成了特殊的黄铜。铸造黄铜主要是特殊的黄铜。1、合金成分和金属配料要求为铜合金化学成分，由于主要成分变化范围大，所以在配料计算过程中，应根据其性能要求，选择合适的配料合金的化学成分应符合GB1176-1987。几种常用的黄铜熔炼配料的化学成分应符合表1，炉料应干燥干净。应进行喷砂处理，以清除任何污垢和铁锈。 2，负担比 根据一般的配料惯例，新的配料组成应占配料总重量的30%以上，而返料负担应在70%以下。然而，在实际生产中，我们认为铜合金有更多的回报，当回报的质量分数大于或等于回报比例的90%时，熔炼质量仍然很好。化学光谱分析证明铸件成分合格，但当有更多的返回时，应考虑合金中的杂质是否超标。 3、熔炼前的准备(1)金属炉料的准备 (1)返回炉料是同一牌号的废铸件、铸件和重熔锭，需要有明确的化学成分在进入熔炉之前，吹砂清除表面污垢。预热后，第一批冷炉可随炉预热熔化。 ②纯铜在装料前用沙子吹去污垢，并在500-550℃预热除去水分。第一批冷炉可以用熔炉预热熔化(3)纯金属元素可在炉前预热金属装料的最大体积不得超过坩埚直径的1/3，长度不得超过坩埚深度的4/5。
铜合金
铜合金:紫铜,黄铜,白铜,青铜 以铜为基加入一定量的其他元素组成的合金。铜合金是历史上应用最早和最主要的合金之一。传统上铜合金分为紫铜、黄铜、白铜、青铜四大类。按成型方法又可分为变形铜合金和铸造铜合金。四种主要铜合金系的相图、成分和力学性能（退火态）的关系见图1。 紫铜因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜，有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为：普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜（TU1、TU2和高纯、真空无氧铜）、脱氧铜（TUP、TUMn）、添加少量合金元素的特种铜（砷铜、碲铜、银铜）四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银，广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）、碱、盐溶液及多种有机酸（醋酸、柠檬酸）中，有良好的耐蚀性，用于化学工业。另外，紫铜有良好的焊接性，可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代，紫铜的产量超过了其他各类铜合金的总产量。 紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。杂质元素对电导率的影响见图2。
其中钛、磷、铁、硅等显著降低电导率,而镉、锌等则影响很小。氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大，但能降低加工塑性。普通紫铜在含氢或一氧化碳的还原性气氛中加热时，氢或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜(Cu2O)作用，产生高压水蒸气或二氧化碳气体，可使铜破裂。这种现象常称为铜的“氢病”。氧对铜的焊接性有害。铋或铅与铜生成低熔点共晶，使铜产生热脆；而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时，又使铜产生冷脆。磷能显著降低铜的导电性,但可提高铜液的流动性,改善焊接性。适量的铅、碲、硫等能改善可切削性。紫铜退火板材的室温抗拉强度为22～25公斤力/毫米2,伸长率为45～50％，布氏硬度（HB）为35～45。 黄铜以锌为主要合金元素的铜基合金，因常呈黄色而得名。黄铜色泽美观,有良好的工艺和力学性能,导电性和导热性较高,在大气、淡水和海水中耐腐蚀,易切削和抛光，焊接性好且价格便宜。常用于制作导电、导热元件，耐蚀结构件， 弹性元件，日用五金及装饰材料等，用途广泛。典型白铜的成分和性能见表1。
铜合金分类
铜合金的分类及其应用 铜是重有色金属，世界铜的产量仅次于钢和铝。铜及其合金是人类最早使用，至今也是应用最广泛的金属材料之一。铜的导电性和导热性好，耐腐蚀，有优良的塑性，可以焊接或冷热压力加工成型。 纯铜的强度低，不宜直接用作结构材料，常加入合金元素来改善其性能。根据铜合金的表面颜色，铜合金分为黄铜、青铜和白铜三大类。 黄铜是以锌为主加元素的铜合金，加锌后呈黄色，故称为黄铜。根据黄铜中所含其他元素的种类，黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜，只含锌的黄铜成为普通黄铜，不止含有锌的成为特殊合金。 白铜是以镍为主加元素的铜合金， 青铜是除锌和镍意外的其他的元素作为主加元素的铜合金，根据添加的元素不同，青铜分为，锡青铜、铝青铜、铍青铜等。 按照成型方法可将铜合金分为变形铜合金和铸造铜合金。 1黄铜 下表是常用黄铜的牌号，成分及用途。
普通黄铜是铜和镍的合金，在铜锌合金二元合金的基础上再加入Al、Si、Pb、Sn、Ni、Mn等合金元素就称为特殊黄铜，分别称为铝黄铜、硅黄铜等。 2 青铜
根据添加的元素不同，青铜分为锡青铜，铝青铜和铍青铜等。下表是常用青铜的牌号、成分及用途。其中，工业用量最大的是锡青铜和铅青铜，强度最大的是铍青铜。
锡青铜中的α相是锡溶于铜中形成的固溶体，晶格类型为面心方晶格，具有优良的塑性，适宜于冷、热加工变形。σ相是以Cu31Sn8为基的固溶体，具有复杂立方晶格，它在常温下是硬脆性相。锡合金具有良好的力学性能和抗蚀性能，可用于制造弹簧弹性元件和化工器件等。锡铅合金可以提高耐磨性和切削加工性，用于制造轴套、轴承内衬等零件。 铝合金是以铝作为主加元素的铜基合金。工业上使用的铝青铜ωAl一般不超过12%，铸造性能也很好。但是铸件收缩率大，且在过热蒸汽中不稳定。铝青铜主要用来制造耐磨、耐腐蚀和弹性零件。如齿轮、涡轮、弹簧等。 铍合金是铍作为主加元素的铜基合金，工业用铍青铜的ωBe一般在1.7%-2.5%范围内。铍青铜是铜合金中性能最好的一种，除具有很高的强度和弹性外，还具有很好的耐磨性，耐腐蚀性及耐低温等特性，切导电、导热性能优良，无磁性，受冲击时不产生火花。铍青铜在工业上用来制造高级弹簧、膜片、膜盒等弹性元件的重要材料，还可以用于制造高速，高温和高压工作下的轴承、衬套仪表齿轮等耐磨零件及换向开光、电接触器和防爆工具等。由于铍是稀有元素，故铍青铜的价格比较高，使用受到限制。 3 白铜 白铜是以铜镍为主加元素的铜合金，白铜分为简单白铜和特殊白
铸造用纯铜及铜合金的熔炼工艺
铸造用纯铜及铜合金的熔炼工艺 【摘要】详细介绍了铸造用纯铜及青铜、黄铜等主要铜合金的熔炼工艺, 提出了实际生产中应注意的问题, 供同行参考。 铸造用纯铜及铜合金是有色金属中重要的一类, 在实际生产中运用较广。常用的铜合金按照成分不同主要分为两大类, 即铸造黄铜和铸造青铜。无论是砂型铸造还是熔模铸造, 熔炼都是铸造生产中至关重要的一环,各种铜合金的熔炼有相同之处, 又有不同之处, 在多年的生产实践中, 我们总结了纯铜及铜合金主要为青铜和黄铜的熔炼工艺经验, 供有关人员参考。 一、纯铜的熔炼 所用的熔炼设备中频感应电炉、热电偶、浇包和石墨柑祸等。 (1)先将柑祸预热至暗红色, 在增祸底加一层厚度约为30-50mm的干燥木炭或覆盖剂(60%硼砂十37%碎玻璃), 再依次加人边角余料、废块和棒料, 最后加纯铜。 (2)补加的合金元素可放在炉台上预热, 严禁冷料加人液态金属中。整个熔化过程中应经常活动炉料, 以防搭桥。 (3)升温使合金全部熔化合金全熔后, 温度达到1200一1220℃时, 加入占合金液重量0.3%一0,4%的磷铜脱氧, 磷与氧化亚铜发生下列反应生成的P2O5气体从合金中逸出, 磷酸铜可浮于液面, 扒渣去除, 达到脱氧的目的。另外, 在脱氧的过程中需不断搅拌。最后扒渣出炉, 合金液的浇注温度一般为1100一1200℃ 二、黄铜的熔炼
以锌为主要合金元素的铜基合金为黄铜, 分为普通黄铜和特殊黄铜两类。普通黄铜是铜和锌组成的两元合金, 主要用于压力加工。在普通黄铜的基础加人其他合金元素如硅、铝、锰、铅、铁和镍等, 便成为特殊黄铜。铸造黄铜大多是特殊黄铜。 1、合金的配料及金属炉料要求 对于铜合金的化学成分, 由于主要成分变化范围较大, 因此在配料计算的过程中, 应根据其性能要求, 选择适当的配料成分。合金的化学成分应符合GB1176-1987, 几种常用的黄铜熔炼配料化学成分按表1进行,并要求炉料应干燥、清洁, 有污物锈蚀时应进行吹砂清理。 2、炉料配比 按照一般的配料惯例, 新料成分占炉料的总重量应≥30%, 回炉料≤70%。但在实际生产中,我们考虑到铜合金的回炉料较多, 在炉料的配比时回炉料的质量分数≥90%时, 熔化质量依然很好, 化学光谱分析证明铸件的成分合格, 但回炉料较多时需考虑合金中的杂质是否超标。
铸造铜及铜合金的熔炼
铸造铜及铜合金的熔炼 第一章炉料和配料 第一节金属熔炼损耗 定义：金属熔炼损耗指熔炼过程中，金属的挥发、氧化烧损、与炉衬作用的消耗等全部损耗的总和。 一、挥发 在熔炼过程中，金属的挥发是难以避免的，特别是一些易挥发元素有时会因挥发损失过大致使控制成分发生困难；故在熔炼工艺上应视情况采取相应措施。 挥发损失主要取决于金属的蒸汽压；此外，与其浓度和氧化膜性质、熔炼温度和时间、炉气性质和压力、熔炼设备和炉膛面积等因素有关。 金属的蒸汽压随温度的升高而增加。 金属的蒸汽压愈大或沸点愈低，挥发损失愈大。提高金属的熔炼温度，其蒸汽压和挥发损失也相应增加。在实际生产中，一般熔炼温度越高、时间越长、易挥发的元素含量越多、炉膛内气压越低、熔池面积越大、覆盖条件越差、挥发损失就越大。 铝、铍等在熔池表面形成保护性氧化膜，能显著减少合金中易挥发成分的损失。 熔炼设备对金属挥发影响较大，一般感应电炉的挥发损失较少，而反射炉的损耗较大。 常见元素的蒸汽压从大到小排序： Hg > As > Cd > Zn > Mg > Ba > Ca > Sb > Bi > Pb > Al > Ag > Sn > Cu > Si > Au 汞砷镉锌镁钡钙锑铋铅铝银锡铜硅金 二、氧化烧损 熔融金属中合金元素的氧化烧损，与合金元素对氧的亲和力及含量有关，凡与氧的亲和力比基体金属大、表面活性强的元素，必然易于烧损；如铜合金中的铝、锆、钛、硅、锰、铬、锌、磷、铅等，均比铜更易氧化烧损。所以，从各种合金元素对氧的亲和力及氧化膜的性质，便可估计出合金元素氧化烧损的趋势。 三、其他金属损耗 1、熔融金属或金属氧化物与炉衬材料之间的化学作用，造成金属损耗。 2、金属在熔炼时，熔融金属因静压力作用可能渗入炉衬缝隙，而导致高温区局部熔化，使渣量及渣中金属损耗增加，这种情况在新炉开始生产和炉子快损坏时较易出现。 此外，机械混入渣中的金属，以及扒渣、飞溅等也造成金属损失。 四、降低熔炼损耗的方法： 1、选用熔池面积小的炉子熔炼。如采用工频炉代替反射炉。 2、制定合理的操作规程。易氧化、挥发的合金元素应制成中间合金在最后加入，或在熔剂覆盖下熔化。装料时要做到炉料合理分布，尽量采用高温快速熔化，缩短熔炼时间。熔炼黄铜时采用低温加锌。 3、碎屑散料应制成捆或团使用。 4、正确控制炉温。在保证熔融金属的流动性及其它工艺要求的条件下，选择适当的熔炼温度。 5、炉气一般以控制微氧化性气氛较好；
铜及铜合金性能数据
铜及铜合金性能数据 1 概述 由纯铜和其他合金元素组成的铜合金一般分为以下几类： 1）纯铜； 2）黄铜——铜和锌的合金； 3）锡青铜——铜和锡的合金； 4）特殊青铜——铜基合金中不含锡而含有铝、镍、锰、硅、铁、铍、铅等特殊元素（二元多元）组成的合金； 5）白铜——铜和镍的合金。 现就纯铜、黄铜和锡青铜的特性和用途分别简介如下： 纯铜外观呈紫红色，习惯上称为紫铜。它具有很多有价值的性能，是一种主要的有色金属，广泛用于各个工业部门中。 铜的密度8.89，熔点1083oC，它的主要特性是： （1）有良好的导电性，在各类金属中仅次于银；铜质愈纯，导电性愈高，即电阻愈小。 （2）有好的导热性，在这方面仅次于银和金。 （3）在大气、淡水、海水中有很好的耐蚀性，所以铜制的水管和器皿能经久不坏。 （4）塑性高，能很好地承受各种冷、热压力加工。 其主要缺点是强度和硬度较低，不能用作结构零件。它在工业上主要用途是制造电气工业上的导线和导电零件，以及用于配制各种合金。 纯铜加工产品分含氧铜（即一般纯铜）、无氧铜、磷脱氧铜和银铜四类，以板、棒、管、箔材半成品形式供应。 由于氧对铜的力学性能和工艺性能都有不良影响，特别是含有氧的铜在还原性气氛中加热时（如退火），氢向铜中扩散与氧形成水蒸气，以一定压力由铜中跑出，会造成显微裂纹，即发生通常所说的“氢病”。因此，重要的电气用铜，一般都采用无氧铜。 黄铜的颜色随含锌量的增加，由黄红色变到淡黄色。如果合金只由铜和锌组成，称为普通黄铜或锌黄铜。普通黄铜的力学性能比纯铜高，价格也便宜得多，在一般情况下是不生锈也不会被腐蚀的；同时塑性好，能很好地承受热压和冷压加工，故广泛用于机器制造业中各种结构零件。 为了改善普通黄铜的性质，在铜锌合金中再加入锡、镍、锰、铅、硅、铝、铁等元素，变成为特殊黄铜。各种元素对特殊黄铜的性能影响如下： 锡能提高黄铜的强度并能显著提高其对海水的抗蚀性能，故有海军黄铜之称。镍也能提高强度和抗蚀性，但因镍太贵，所以镍黄铜用得不多。锰能显著提高黄铜的工艺性能、强度和耐蚀性。铅可改善黄铜的可切削加工性，但塑性稍有降低。硅能大大提高黄铜的力学性能、耐蚀性与铸造性能。铝能在很大程度上提高黄铜的强度，改善它们对腐蚀的稳定性，但塑性显著降低。 锡青铜的特点是有高的耐磨性、力学性能、铸造性能以及良好的耐蚀性，是我们最常用的有色合金之一。合金中的锡的含量一般不超过10%（极少数达14%），过高则降低其塑性。除锡以外，锡青铜中