元素對(duì)銅性能的影響

來(lái)源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2014-07-09 09:25:41點(diǎn)擊率：

　　微量元素進(jìn)入銅是不可避免的，由于元素特性的不同，可以不固溶于銅、微量固溶、大量固溶、無(wú)限互溶，固溶度隨溫度下降而激烈降低、固相下有復(fù)雜相變等，因此對(duì)銅性能的影響千差萬(wàn)別.現(xiàn)對(duì)各元素對(duì)銅性能的影響分別加以介紹。

　　氫

　　氫在銅中的行為是人們正在研究的課題，氫與銅不形成氫化物，氫在液態(tài)和固態(tài)銅中的溶解度隨著溫度升高而增大，特別是在液態(tài)銅中有很大的溶解度，在凝固時(shí)，會(huì)在銅中形成氣孔，從而導(dǎo)致銅制品的脆性和表面起皮;在固態(tài)銅中，氫以質(zhì)子狀態(tài)存在，氫的電子填充銅原子的S層軌道，形成質(zhì)子型固溶體，氫對(duì)銅的性能雖然影響甚微，但氫對(duì)銅及銅合金來(lái)說(shuō)是有害的，含氧銅在氫氣中退火時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂紋，即“氫病”，原因是發(fā)生Cu2O+H2 ? 2Cu+H2O反應(yīng)，產(chǎn)生的水蒸氣會(huì)造成氣孔和裂紋;各種元素對(duì)氫在銅中的溶解度影響不一，其中Ni、Mn等元素引起溶解度增加，P、Si等元素減少氫在銅中的溶解度，可以通過(guò)減少熔煉時(shí)間，調(diào)整成分，控制爐料中氫氣含量，熔體表面采用木炭覆蓋等辦法減少銅中氫的含量。

　　氧

　　氧在銅的生產(chǎn)過(guò)程中是不可避免的，其影響也非常重要，氧很少固溶于銅，1065℃時(shí)為0.06%,600℃時(shí)為0.002%(重量比);氧在銅中除極少易固溶外，均以Cu2O形式存在，銅的氧化物不固溶于銅，呈現(xiàn)Cu+Cu2O共晶組織，分布于晶界，共晶反應(yīng)為：L含氧0.39% 1065℃ α含氧0.01%+Cu2O,亞共晶銅中的含氧量與共晶量成正比,可在顯微鏡下與標(biāo)準(zhǔn)圖片比較來(lái)精確測(cè)定銅中的含氧量。

　　氧對(duì)銅及合金性能的影響是復(fù)雜的,微量氧對(duì)銅的導(dǎo)電率和機(jī)械性能影響甚微,工業(yè)銅具有很高的導(dǎo)電率,其原因是氧作為清潔劑,可以從銅中清除掉許多有害雜質(zhì)，以氧化物形式進(jìn)入爐渣，特別是能夠清除砷、銻、鉍等元素，含有少量氧的銅其導(dǎo)電率可以達(dá)到100-103%&pmn;ACS,高純銅如6N銅在深冷條件下電阻值是相當(dāng)?shù)偷摹?/p>

　　電真空構(gòu)件用銅應(yīng)嚴(yán)格控制其中氧的含量，其原因是電真空器件需要在氫氣中密封，銅中氧的存在會(huì)導(dǎo)致氫病發(fā)生，引起器件高真空環(huán)境破壞，因此電真空用銅應(yīng)該是無(wú)氧銅，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定無(wú)氧銅中含氧量小于20ppm，美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定為3ppm，為控制氧含量，在無(wú)氧銅生產(chǎn)中都應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)電解銅原料，在熔煉工藝中采取還原性氣氛，加強(qiáng)熔池表面覆蓋，一般使用木炭保護(hù);銅及銅合金熔煉時(shí)，一般均應(yīng)進(jìn)行脫氧，脫氧劑有磷、硼、鎂等，以中間合金方式加入，磷是有效的脫氧劑，不過(guò)應(yīng)嚴(yán)格控制磷的殘留量，因其能夠強(qiáng)烈降低銅及合金的導(dǎo)電率。

　　銻、鉍、硫、碲、硒

　　這些元素在銅中固溶度極小，室溫下基本不溶于銅，它們以金屬化合物形式存在，分布于晶界，對(duì)銅的的導(dǎo)電、導(dǎo)熱影響不大，但是都嚴(yán)重的惡化了銅及合金的塑性加工性能，應(yīng)該嚴(yán)格控制其含量，各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定不應(yīng)超出0.005%;由于含有這些元素的銅，具有良好的切削性能，在工程技術(shù)界也有應(yīng)用，比如鉍鉬，可以作為真空開(kāi)關(guān)中斷路器的觸頭，在斷路時(shí)，防止開(kāi)關(guān)觸頭的沾結(jié)，鉍銅中含鉍量可高達(dá)0.5%-1.0%;含碲0.15-0.5%的碲銅合金，可作為高導(dǎo)電、易切削無(wú)氧銅使用，能夠加工成精密的電子原器件;作為特殊用途的銅合金，可以加入這些元素，但其加工工藝是特殊的，可采用包套擠壓、冷擠、鑄造、粉末冶金等方法。

　　砷、硼

　　砷在銅中有很大的固溶度，在α固溶體中的可達(dá)6.8-7.0%，砷在銅中存在強(qiáng)烈的降低其導(dǎo)電率和導(dǎo)熱性能，一般作為變質(zhì)劑加入，特別是對(duì)黃銅冷凝器合金來(lái)說(shuō)更為寶貴，近一百年來(lái)火電和艦船冷凝器管材使用實(shí)踐表明，含砷0.1-0.15%的黃銅，能夠防止黃銅脫鋅腐蝕，解決了黃銅冷凝管早期泄漏的致命問(wèn)題，所以各國(guó)材料標(biāo)準(zhǔn)中都規(guī)定必須加入砷，經(jīng)驗(yàn)表明，不含砷的HSn70-1冷凝管，經(jīng)常在使用初期的2-3年內(nèi)發(fā)生泄漏事故，而加入砷之后，壽命可增至15-20年，被稱為銅合金研究中重大的技術(shù)進(jìn)步;砷之所以能夠防止黃銅脫鋅腐蝕，許多研究表明，砷能夠降低銅的電極電位，從而降低了電化學(xué)腐蝕傾向;由于砷的氧化物污染環(huán)境，對(duì)人體有害，所以熔煉合金的工廠都應(yīng)有專門的環(huán)保和防護(hù)措施;砷應(yīng)以中間合金方式加入，砷銅中間合金中砷含量可達(dá)15-20%，一般由熔煉工廠自己制作。

　　硼在銅中固溶度不大，一般作為脫氧劑使用，殘余的硼可以細(xì)化晶粒，人們發(fā)現(xiàn)硼的變質(zhì)作用十分顯著，在加砷黃銅合金中同時(shí)加入0.01-0.04%硼，具有更好的防止黃銅脫鋅腐蝕;硼的氧化物是銅合金熔煉時(shí)優(yōu)良覆蓋劑，已經(jīng)被廣泛的使用;在銅的焊接材料中也普遍的加入硼，可防止焊接金屬的氧化。

上一篇：五金配件類基本知識(shí)

下一篇：銅與銅包鋁線的綜合性能比較

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明：轉(zhuǎn)載自塑膠五金網(wǎng)技術(shù)頻道 http://flybit.cn/Liter/
本文鏈接：http://flybit.cn/Liter/LiterDetail_27667.html
版權(quán)聲明：1.塑膠五金網(wǎng)轉(zhuǎn)載作品均注明出處，本網(wǎng)未注明出處和轉(zhuǎn)載的，是出于傳遞更多信息之目的，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性，您同意將自行加以判斷并承擔(dān)所有風(fēng)險(xiǎn)。 2.如轉(zhuǎn)載作品侵犯作者署名權(quán)，或有其他諸如版權(quán)、肖像權(quán)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方面的傷害，并非本網(wǎng)故意為之，在接到相關(guān)權(quán)利人通知后將立即加以更正。聯(lián)系電話：15014822798
投稿聲明：可將稿件直接發(fā)至郵箱：234145668@qq.com（主題注明“投稿”），也可直接聯(lián)系

技術(shù)分類

最新技術(shù)文章

熱門關(guān)鍵詞

東莞礦產(chǎn)資源東莞行李車東莞自行車東莞飛鏢東莞戶外用品東莞童車東莞金屬工藝品東莞手機(jī)飾品東莞金屬罐東莞廚房設(shè)備東莞廚具東莞操作臺(tái) 東莞整體廚房東莞灶具東莞炊具東莞PDA 東莞安全檢查東莞公共廣播東莞噴頭東莞井蓋東莞直通東莞滾筒東莞?jìng)鲃?dòng)件東莞家具五金東莞管材東莞天花板

新手指南

了解塑膠五金網(wǎng)

注冊(cè)新用戶

加入塑膠五金網(wǎng)

聯(lián)系我們

電話：0769-22305675

傳真：0769-23031246

聯(lián)系我們