1.3 《铜及铜合金》
《铜及铜合金》课件
火法冶金
• 火法冶金是指将矿石或精矿在高温下进行熔炼，以提取有价金 属的冶金过程。火法冶金包括烧结、熔炼、吹炼、精炼等工序 ，铜的火法冶金通常采用反射炉、鼓风炉、电炉等设备。
湿法冶金
• 湿法冶金是指利用溶液中不同金属离子化学性质的差异，通过化学反应将有价金属从溶液中提取出来的方法。湿法冶金包 括浸出、净化、萃取、电解等工序，铜的湿法冶金通常采用硫酸浸出、氨浸出等方法。
铜及铜合金在某些环境中具有 良好的耐腐蚀性，如海洋环境
、大气环境等。
抗氧化性
铜及铜合金在高温环境下容易 氧化，生成氧化铜或碱式碳酸 铜。
化学反应活性
铜及铜合金在某些化学反应中 具有较高的反应活性，如氧化 还原反应等。
与酸、碱的反应
铜及铜合金与酸、碱等物质反 应，生成相应的盐类物质。
力学性能
强度与硬度
中国铜及铜合金市场现状
中国铜及铜合金消费量
01
中国是全球最大的铜及铜合金消费国，消费量占全球总消费量
的比例逐年上升。
中国铜及铜合金生产量
02
中国是全球最大的铜及铜合金生产国，生产量占全球总生产量
的比例逐年上升。
中国铜及铜合金进出口情况
03
中国铜及铜合金的进出口量较大，进出口市场受国内外经济形
势、汇率波动等多种因素影响。
05
铜及铜合金的腐蚀与防护
腐蚀类型和机理
电化学腐蚀
应力腐蚀
铜合金中的不同金属元素具有不同的电位 ，在电解质溶液中形成原电池，导致电化 学腐蚀。
在应力和特定环境因素的共同作用下，如 腐蚀介质和拉伸应力，铜合金容易发生应 力腐蚀开裂。
摩擦腐蚀
接触腐蚀
在摩擦过程中，由于机械作用和接触表面 间的相对运动，导致金属表面损伤和腐蚀 。
《铜及铜合金废料》-征求意见稿编制说明
《铜及铜合金废料》征求意见稿编制说明1. 工作简况1.1 项目概况和立项目的铜是国民经济建设中相当重要的金属原材料之一，通常以铜或铜合金的形式被广泛地应用于各工业领域当中。
随着新的工业技术革命浪潮的来临，人类对铜的需求也将逐步增长。
目前，我国铜资源的储量有一定的限度，铜的产量一直满足不了国民经济建设的需求，缺口日益扩大。
铜资源的循环利用，既可以缓解资源紧张的局面，又可以大幅度降低能源消耗。
据统计，2017年，我国精炼铜表观消费量为1193万吨，其中来自于矿产铜958.4万吨，再生铜产量约234.6万吨。
一方面，国内铜矿资源禀赋不佳，平均品位不足1%，开采难度大，使用铜精矿作为原材料进行精炼的能耗是使用铜废料作为原材料进行精炼的能耗的9倍之多；另一方面，与铜精矿相比，用铜废料生产同样的产品，每吨可减少固体废物排放约376吨，减少二氧化硫排放约0.17吨。
无论是从节约铜矿资源的角度，还是从保护环境的角度来看，铜再生资源已经成为我国铜产业发展的重要一环，而为铜再生资源流通提供参考依据显得尤为重要，《铜及铜合金废料》标准对铜及铜合金废料（以下简称铜废料）进行分类，可为国内的铜废料贸易及有色金属熔炼企业、加工制造企业作为原材料利用提供重要的参考依据。
然而近十年来，铜废料的来源、种类、品种及品位均产生了很大的变化，同时有色金属熔炼企业、加工制造企业对铜废料的成分、形貌、水分及夹杂物含量等提出了更加严格的要求，原有的GB/T 13587-2006《铜及铜合金废料》标准已很难适应当前铜废料回收、贸易与加工利用领域的要求。
因此，亟需对该标准进行修订以满足铜废料相关行业、协会及部门的要求。
1.2 任务来源根据全国有色金属标准化技术委员会文件《有色标委[2018]2号》文件精神，2018年第一批有色金属国家标准制（修）订计划中，项目编号为20173795-T-610的《铜及铜合金废料》的修订任务由广东兴奇金属有限公司主持起草，计划完成年限为2年，具体完成时间限期为2019年12月。
铜及铜合金
表3铜及铜合金数字代号编号范围S----砂型铸造; J----金属型铸造; R----熔模铸造; K----壳型铸造;Y----压力铸造; L1----离心铸造; La----连续铸造; B----变质处理;F---铸态; T1----人工时效; T2----退火;T4---淬火+自然时效; T5----淬火和不完全时效;T6----淬火和完全时效; T7----淬火和稳定回火; T8----淬火和软化回火;4. 铸造铜合金的主要化学成分及机械性能(表4, 表5 ,表6),5.4. 炉料计算程序;(铝合金和铜合金);5.4.1.明确熔炼任务.5.4.1.1根据所需合金要求选定配料成分.5.4.1.2所需合金液的重量,(每坩锅熔炼合金重量)5.4.1.3所用炉料的成分和回炉料用量,(包括中间合金)5.4.2明确元素的烧损E,即各元素的烧损量%.5.4.3计算(包括烧损)100公斤炉料各元素的需要量Q,Q=a/(1-E) (公斤)α-合金中计算元素成分的百分含量(%),E—元素的烧损量(%)5.4.4根据熔制合金的实际重量W, 计算各元素的需要量A,A=Q×W/100 (公斤)5.4.5计算在回炉料中各元素的含量B(公斤),B=G×a (公斤)G—回炉料加入量(公斤), a—回炉料中各元素的含量(%)5.4.6计算应补加的新元素重量C;C=A-B (公斤)5.4.7计算中间合金的需要量D;D=C/F (公斤), F—中问合金中元素的百分含量.5.4.8中间合金中所带入的主要元素计算, (铜合金中的铜,铝合金中的铝)Cu(Al)=D-C5.4.9计算补加的主要元素Cu(Al)κCu(Al)κ＝配料成分所需主要元素量－回炉料带入主要元素量－各类中间合金带入的主要元素量总和5.4.10. 计算实际的炉料总量.W;W=Cu(Al)κ＋各中间合金的量D＋回炉料加入量G,5.4.11 复合杂质的含量U0(%);炉料中某杂质总量=各种炉料加入量×某杂质的百分含主量.1.铜合金熔炼工艺.(见表10)表10注;1.铝青铜和铅青铜的脱氧用磷铜,可分两次加入,即铜熔化后先加入1/2,其余1/2在浇注前加入这部分主要起清洁合金作用.2.硅黄铜的一次熔化虽不符合Si,Sn,Al偏后加入的原则,但实践证明一次熔化能获得良好的效果.6.2铜合金熔炼工艺过程(表11)备注;1 .本工艺中未列出的合金的熔炼工艺,可参照相似成分合金的熔炼工艺. 2. 在对工作合金取样化验后,对配料成分作出适当调整,以保证成分符合标准. 6.3 铜(铝)合金的炉前试验; 6-3-1 含气量试验用预热过的取样勺,自坩埚底部盛取合金液,注入经预热的金属试模中(试模为内腔50×Ø50/Ø40杯)撇去表面氧化膜及渣子,在试样凝固后,观察其表面收缩情况来判断合金的含气程度, (见表-12)。
行业标准-《铜及铜合金分析方法 X射线荧光光谱法(波长色散型)》预审稿-编制说明
铜及铜合金分析方法X射线荧光光谱法（波长色散型）编制说明中铝洛阳铜加工有限公司2020年11月铜及铜合金分析方法X射线荧光光谱法（波长色散型）（预审稿）编制说明一、工作简况1.1任务来源根据工信厅科〔2019〕126号和有色标委[2019]73号《关于转发2019年第二批有色金属国家、行业、协会标准制（修）订项目计划的通知》，其中行业标准序号序号101（项目编号“2019-0461T-YS”），《铜及铜合金分析方法X射线荧光光谱法（波长色散型）》行业标准由中铝洛阳铜加工有限公司、西南铜业有限公司、中铝沈阳有色金属加工有限公司等负责起草，完成年限为2021年。
1.2 立项目的和意义YS/T 483-2005《铜及铜合金分析方法X射线荧光光谱法（波长色散型）》发布、实施于2005年，涉及元素14个，近年来随着科学技术的进步、新产品的研发生产以及光谱仪器的快速发展，原标准中部分条款内容以及标准的适用范围已经不能完全满足现产品检测的需要，如T17490中银、高锰铝青铜中锰等元素的检测远高于方法上限；另外一些铜合金如C19910中钛、C16200中的镉、白铜中的钴、铋黄铜中铋以及锑黄铜的锑等元素、C14700中的硫等原方法标准中没有涉及。
因此，对《铜及铜合金分析方法X射线荧光光谱法（波长色散型）》行业标准的修订十分必要，且迫在眉睫。
1.3项目编制组及分工标准制订计划任务正式下达后，立即成立了标准编制组，并落实起草任务，确定标准的主要起草人，拟定该标准的工作计划。
具体分工为：中铝洛阳铜加工有限公司总负责，试验方案确定、市场和铜行业信息收集、资料汇总分析及执笔；西南铜业有限公司、中铝沈阳有色金属加工有限公司、紫金矿业集团股份有限公司、广东省工业分析检测中心、国家再生有色金属橡塑材料质量监督检验中心（安徽）、铜陵有色金隆铜业有限公司、白银有色集团股份有限公司等单位负责补充市场信息和标准数据的验证。
各企业分工明确，紧密合作，共同完成标准的修订工作。
铜及铜合金导电率标准
铜及铜合金导电率标准
1.纯铜导电率标准：
2.纯铜是一种导电性能良好的金属材料，其导电率可达58.0 ms/m。
在国家
标准GB/T 2059-2008《电工用铜和铜合金棒材》中，对纯铜的导电率有具体规定。
在该标准中，纯铜的导电率应不小于57.0 ms/m，但某些特殊牌号的纯铜，其导电率可能稍有差异。
3.黄铜导电率标准：
4.黄铜是一种铜合金，其导电性能比纯铜稍差。
在国家标准GB/T 18092-
2008《普通黄铜板与带》中，对黄铜的导电率有具体规定。
一般来说，黄铜的导电率约为纯铜的一半左右，即30-40 ms/m。
5.铜铝合金导电率标准：
6.铜铝合金是一种特殊的铜合金，其导电性能比黄铜还要稍差。
在国家标准
GB/T 6188-2017《冷拉无缝圆形电气用铜及铜合金管》中，对铜铝合金的导电率有具体规定。
一般来说，铜铝合金的导电率约为黄铜的一半左右，即20-30 ms/m。
7.镍银合金导电率标准：
8.镍银合金是一种具有优良导电性能的金属材料，其导电性能优于纯铜和黄
铜。
在国家标准GB/T 12708-2013《电工用铜和铜合金母线》中，对镍银合金的导电率有具体规定。
一般来说，镍银合金的导电率可达60%以上，即35 ms/m左右。
国家标准《铜及铜合金板材》编制说明
《铜及铜合金板材》征求意见稿编制说明根据全国有色金属标准化技术委员会，有色标委（2006）第13号《关于下达2006－2008年国家标准修订计划的通知》要求，其中2006－2008年国家标准修订项目表中23－29项《铜及铜合金板材》国家标准由中铝上海铜业有限公司、中铝洛阳铜业有限公司负责起草。
为适应我国加入WTO的需要，有利于与国际接轨，提高我国的国家标准的水平，我们查阅了许多国外先进标准，如：美国的ASTM标准、欧盟的EN 标准、日本JIS标准和ISO国际标准，并结合我国的实际情况，对原有国家标准GB/T 2040-2002《铜及铜合金板材》﹑GB/T 2044-1980《镉青铜板》﹑GB/T 2045-1980《铬青铜板》﹑GB/T 2046-1980《锰青铜板》﹑GB/T 2047-1989《硅青铜板》﹑GB/T 2049-1980《锡锌铅青铜板》、GB/T 2052-1980《锰白铜板》﹑GB/T 2531-1981《热交换固定板用黄铜板》八个板材标准进行了综合修订。
通过对国外先进标准的研究，决定修改采用欧盟标准EN1652《铜及铜合金－厚板、薄板、带和片的一般要求》进行编制。
本次修订的标准与原标准、JIS标准的对比结果如下：一、本次标准的修订与原标准相比进行了如下改动：1.纯铜类（T2、T3、TP1、TP2、TU1、TU2）黄铜类（H96、H90、H85、H80、H70、H68、H65）力学性能等同采用EN1652，锡青铜类（QSn4-0.3、QSn6.5-0.1、 QSn 8-0.3）力学性能修改采用EN1652，其它牌号的要求按原国标执行。
2.纯铜类板材取消了1/4硬（Y4）状态，增加了特硬态（T）。
3.黄铜类板材增加了H85牌号（状态为M、Y2、Y、T），H96黄铜增加了半硬态（Y2），H80黄铜增加了半硬态（Y2）和特硬态（T），H65、H68、H70机械性能指标单列，H65、H68、H70取消了1/4硬（Y4）状态，H65增加了弹硬态（T1）。
GB21350-2023《铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额》之铜及铜合金管材部分解析
管理及其他M anagement and otherGB21350—2023《铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额》之铜及铜合金管材部分解析魏连运摘要：强制性国家标准GB 21350—2023《铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额》已发布，于2024年6月1日实施。
该标准于2020年度启动整合修订，包括铜及铜合金板、带、箔材、管材、棒材、线材、电工用铜线坯铜加工材产品的能耗限额，其中铜及铜合金管材部分牵头修订起草单位为浙江海亮股份有限公司。
本文介绍了GB 21350—2023《铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额》中铜及铜合金管材部分修订背景，并对核心内容进行了解析。
关键词：铜及铜合金管材；能源消耗限额；标准；技术要求1 前言2017年1月14日，国务院标准化协调推进部际联席会办公厅印发了关于强制性标准整合精简的通知（国标委综合函[2017]4号），其中要求将现行的《铜及铜合金板、带、箔材单位产品能源消耗限额》（GB 29442—2012），与《铜及铜合金管材单位产品能源消耗限额》（GB 21350—2013）、《铜及铜合金棒材单位产品能源消耗限额》（GB 29443—2012）、《铜及铜合金线材单位产品能源消耗限额》（GB 29137—2012）、《电工用铜线坯》（GB 32046—2015）等5项标准精简整合修订为1项强制性国家标准《铜及铜合金加工材单位产品单位产品能源消耗限额》。
上述5项强制性国家标准共同构成了铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额标准体系，对铜加工企业能耗限额进行规定。
该系列标准2012年-2015年发布实施，实施年限平均已8年以上。
为使工厂向绿色、低碳发展，控制产品能源消耗势在必行，应及时修订现行国家标准。
随着科技的发展，有色金属加工业快速发展，铜及铜合金加工技术有了较大的发展，同时为统一铜及铜合金加工材能耗的计算原则、计算方法和统计范围等，对该系列标准进行整合修订。
接下来，文章针对GB 21350—2023《铜及铜合金加工材单位产品能源消耗限额》中的铜及铜合金管材部分（简称管材部分）的修订内容及背景进行解读。
铜及铜合金分析
《金属材料化学分析》主编 课件制作 李江华
司卫华
第七单元 有色金属及其合金
二、分析方法
2.碘量法 碘量法测定铜具有快速、简便的特点，在条件掌握合适的情况下可获得较准确的结果。 该方法的基本反应为铜(Ⅱ)与I-定量反应生成碘化亚铜和游离碘，随即用硫代硫酸钠标准 溶液滴定所释出的碘，即可间接计算得试样中铜的含量。
CH 3CSNH 2 2H 2 O
CH 3COONH4 H 2 S
沉淀可在3mol/L以下的硫酸或2mol/L以下的盐酸或0.5mol/L以下的硝酸 溶液中进行。
《金属材料化学分析》主编 课件制作 李江华
司卫华
第七单元 有色金属及其合金
一、铜及铜合金溶解与分离方法
2．DDTC沉淀分离法 用酒石酸从EDTA掩蔽铁、铬、镍等离子，在pH=10左右的氨性溶液中 铜离子与DDTC定量地生成沉淀。利用此法可分离钢铁等合金中0.1％以上的 铜。 3．二苯硫腙萃取分离法 在0.1mol/L的酸性溶液中，铜(Ⅱ)离子与二苯硫腙形成能被三氯甲烷、四 氯化碳等有机溶液剂萃取的螯合物。利用此法可使微量铜与钴、镍、钼、铅、 锌、镉等元素分离，但铋、汞、钯、金、银、铂也被萃取。加入适量 0.1mol/L溴化物或碘化物，可掩蔽少量汞、银和铋。也可用等体积2％碘化
钾和0.01mol/L盐酸混合液洗涤有机相以除去已被萃取入的有机相的汞、银 及铋。大量铁(Ⅲ)离子共存时则先用甲基异丁酮在盐酸介质中萃取除去。
《金属材料化学分析》主编 课件制作 李江华
司卫华
第七单元 有色金属及其合金
二、分析方法
1.电解重量法 电解重量法适用于测定试样中作为主要组分存在的铜，具有操作简便、结 果很确等优点。目前常用的有恒电流电解法和控制阴极电位电解法两种。 恒电流电解法测定铜，通常在硝酸或硫硝混合酸介质中进行电解，也可在 氨性介质中或以铜(Ⅱ)的氰化络合物状态进行电解。但不宜在盐酸介质中进行 电解，因为在盐酸介质中电解析出的铜呈海绵状，极易脱落,而且盐酸对铂电 极有—定的腐蚀作用，使电极受损。电解的电流密度一般控制在1～2A/dm2， 配以适当搅拌。砷、锑、锡、铋、钼、金、银、汞、硒、碲等元素在电解时 能与铜一起在阴极上还原，因而干扰铜的测定。当上述各元素的共存量较大 时应预先分离除去；而共存量很少时可采取掩蔽、氧化等不同的方法消除其 干扰。 控制阴极电位电解法测定铜具有更好的选择性，与铜的分解电势相差较大 的元素不与铜析出。例如,分析锡青铜时可不分离锡直接进行铜的电解。 无论用恒电流法或控制电位法测定铜。电解后的溶液中一般还残留有痕量铜， 可采用光度法或原子吸收光谱法测定其含量,并加到电解重量法的结果之中。
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课程教案首页
No. 3 授课题目铜及铜合金学时2［√］
教学目标［知识目标］：
1.掌握纯铜的特性的相关知识
2.掌握铜合金的特性及其用途的相关知识
［能力目标］：
1.能够正确识别车身上常用的金属铜
2.能够正确描述铜及铜合金在生活及工业中的应用
［素质目标］：
语言表达、严谨的逻辑思维、健康的心里素质
重点难点纯铜的物理性质、化学性质
铜合金的物理性质、化学性质及其应用
教学方法讲述法、举例法、演示教学、多媒体课件演示
能力训练
（作业）
完成教材里面对应的习题
教学体会
授课班级授课时间及地点
年月日（星期）第节，楼室
年月日（星期）第节，楼室
年月日（星期）第节，楼室
年月日（星期）第节，楼室注：教学体会一般在课后填写，授课时间须按上课先后顺序依次填写。
任务设计
步骤一课前测试（5分钟）
以笔试的形式对上节课的内容进行测试以及复习
步骤二导课（5分钟）
以ppt形式展示本次课的教学目标：
1.掌握纯铜的物理性质、化学性质
2.掌握铜合金的应用
步骤三讲授新课（70分钟）
一、纯铜
以ppt图片实物图以及观看视频的形式进行讲解，同时，教师一边讲授一边提问，启发学生学习与记忆。
具体内容包括：
1.纯铜的物理性质
2.纯铜的化学性质
3.纯铜的环境污染及危害
二、铜合金合金
以ppt图片实物图以及观看视频的形式进行讲解，同时以提问的形式激发学生的学习热情，具体包括内容如下：
1.黄铜
（1）普通黄铜
（2）特殊黄铜
（3）铸造黄铜
2.青铜
（1）锡青铜
（2）铝青铜
（3）铅青铜
（4）铍青铜
3.白铜
（1）普通白铜
（2）特殊白铜
三、铜和铜合金在汽车上的应用
以ppt图片车身实物图的形式进行讲解，要求学生做好记录，同时以提问的形式激发学生的学习热情。
具体内容如下：
步骤四总结归纳及学习效果检验（10分钟）
师生共同完成本任务的总结归纳，教师以板书的形式进行总结，同时完成本教材中对应的习题，提问学生当场完成，检验学生的学习效果。