紫銅力學(xué)性能介紹

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紫銅又名紅銅就是銅單質(zhì)，因其顏色為紫紅色而得名。各種性質(zhì)見(jiàn)銅。紫銅是工業(yè)純銅，其熔點(diǎn)為1083℃，無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，相對(duì)密度為8.9，為鎂的五倍。同體積的質(zhì)量比普通鋼重約15%。

紫銅因其具有玫瑰紅色，表面形成氧化膜后呈紫色，故一般稱為紫銅。它是含有一定氧的銅，因而又稱含氧銅。

性質(zhì)分類

紫銅因呈紫紅色而得名。它不一定是純銅，有時(shí)還加入少量脫氧元素或其他元素以改善材質(zhì)和性能,因此也歸入銅合金。中國(guó)紫銅加工材按成分可分為：普通紫銅（T1、T2、T3）、無(wú)氧銅（TU1、TU2和高純、真空無(wú)氧銅）、脫氧銅（TUP、TUMn）、添加少量合金元素的特種銅（砷銅、碲銅、銀銅）四類。紫銅的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率僅次于銀，廣泛用于制作導(dǎo)電、導(dǎo)熱器材。紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸（鹽酸、稀硫酸）、堿、鹽溶液及多種有機(jī)酸（醋酸、檸檬酸）中有良好的耐蝕性。

常用的銅合金分為黃銅﹑青銅﹑白銅3大類。

純凈的銅是紫紅色的金屬，俗稱“紫銅”、“紅銅”或“赤銅”。

紫銅是比較純凈的一種銅，一般可近似認(rèn)為是純銅，導(dǎo)電性、塑性都較好，但強(qiáng)度、硬度較差一些。紫銅具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性﹑延展性和耐蝕性。紫銅中的微量雜質(zhì)對(duì)銅的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能有嚴(yán)重影響。其中鈦、磷、鐵、硅等顯著降低電導(dǎo)率,而鎘、鋅等則影響很小。硫、硒、碲等在銅中的固溶度很小,可與銅生成脆性化合物,對(duì)導(dǎo)電性影響不大，但能降低加工塑性。

紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸（鹽酸、稀硫酸）、堿、鹽溶液及多種有機(jī)酸（醋酸、檸檬酸）中，有良好的耐蝕性，用于化學(xué)工業(yè)。另外，紫銅有良好的焊接性，可經(jīng)冷、熱塑性加工制成各種半成品和成品。20世紀(jì)70年代，紫銅的產(chǎn)量超過(guò)了其他各類銅合金的總產(chǎn)量。

紫銅中的微量雜質(zhì)對(duì)銅的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能有嚴(yán)重影響。其中鈦、磷、鐵、硅等顯著降低電導(dǎo)率,而鎘、鋅等則影響很小。氧、硫、硒、碲等在銅中的固溶度很小,可與銅生成脆性化合物,對(duì)導(dǎo)電性影響不大，但能降低加工塑性。普通紫銅在含氫或一氧化碳的還原性氣氛中加熱時(shí)，氫或一氧化碳易與晶界的氧化亞銅(Cu2O)作用，產(chǎn)生高壓水蒸氣或二氧化碳?xì)怏w，可使銅破裂。這種現(xiàn)象常稱為銅的“氫病”。氧對(duì)銅的焊接性有害。鉍或鉛與銅生成低熔點(diǎn)共晶，使銅產(chǎn)生熱脆；而脆性的鉍呈薄膜狀分布在晶界時(shí)，又使銅產(chǎn)生冷脆。磷能顯著降低銅的導(dǎo)電性,但可提高銅液的流動(dòng)性,改善焊接性。適量的鉛、碲、硫等能改善可切削性。紫銅退火板材的室溫抗拉強(qiáng)度為22～25公斤力/毫米2,伸長(zhǎng)率為45～50%，布氏硬度（HB）為35～45。

純銅導(dǎo)熱系數(shù)為386.4 w/(m.k).

紫銅的用途比純鐵廣泛得多，每年有50%的銅被電解提純?yōu)榧冦~，用于電氣工業(yè)。這里所說(shuō)的紫銅，確實(shí)要非常純，含銅達(dá)99.95%以上才行，極少量的雜質(zhì)，特別是磷、砷、鋁等，會(huì)大大降低銅的導(dǎo)電率。主要用于制作發(fā)電機(jī)﹑母線﹑電纜﹑開關(guān)裝置﹑變壓器等電工器材和熱交換器﹑管道﹑太陽(yáng)能加熱裝置的平板集熱器等導(dǎo)熱器材。銅中含氧(煉銅時(shí)容易混入少量氧)對(duì)導(dǎo)電率影響很大，用于電氣工業(yè)的銅一般都必須是無(wú)氧銅。另外，鉛、銻、鉍等雜質(zhì)會(huì)使銅的結(jié)晶不能結(jié)合在一起，造成熱脆，也會(huì)影響純銅的加工。這種純度很高的純銅，一般用電解法精制：把不純銅(即粗銅)作陽(yáng)極，純銅作陰極，以硫酸銅溶液為電解液。當(dāng)電流通過(guò)后，陽(yáng)極上不純的銅逐漸熔解，純銅便逐漸沉淀在陰極上。這樣精制而得的銅;純度可達(dá)99.99%。

紫銅還用于電機(jī)短路環(huán)，電磁加熱感應(yīng)器的制作，和大功率電子元件上面，接線排接線端子之類的。

紫銅也運(yùn)用到了門、窗、扶手等家具及裝飾上。

1、氧乙炔焊

紫銅氧乙炔焊時(shí)可采用絲201（或絲202）焊絲與熔劑301。焊前經(jīng)400~700℃預(yù)熱，焊接火焰采用中性焰和較大的火焰功率。采用較少的焊接層數(shù)，焊后錘擊焊縫減小焊接應(yīng)力。

2、焊條電弧焊

紫銅焊條電弧焊可選用銅107或銅227焊條。電源采用直流反接。焊前預(yù)熱溫度300~500℃，焊接時(shí)采用短弧、直線往返運(yùn)條，焊后錘擊焊縫，減小焊接應(yīng)力。

3、鎢極氬弧焊

紫銅鎢極氬弧焊所用的焊絲及熔劑與氧乙炔焊時(shí)相同，電源采用直流正接。焊前要預(yù)熱，但溫度不宜過(guò)高。

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