铜及铜合金 一、纯铜 纯铜是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后呈紫色，故工业纯铜常称紫铜或电解铜。密度为 8-9g/cm3 ，熔点 1083 ° c 。纯铜导电性很好，大量用于制造电线、电缆、电刷等；导热性好，常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表，如罗盘、航空仪表等；塑性极好，易于热压和冷压力加工，可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。纯铜产品有冶炼品及加工品两种。分别见表 6 和表 7 。 表6冶炼铜的牌号、成分及用途 牌号 代号 成分（%） 用 途 铜不小于 杂质总和 不 大于 一号铜 二号铜 cu-1 cu-2 99.95 99.90 0.05 0.10 适用于电解铜,供溶铸铜线锭、铜锭、铜棒和铸造合金用 适用于电工用铜线锭，供压延导电线材、铜棒和型材用 表7加工铜的组别、牌号及成分 组 成 牌 号 代 号 化学成分(%)重量 杂质总和(%)(重量) 用 途 铜+银 其它 纯铜 一号铜 二号铜 三号铜 t1 t2 t3 ≥99.95 ≥99.90 ≥99.70 ≤0.05 ≤0.10 ≤0.30 1. 导电和高纯度合金用, 2. 导电用, 3. 一般用 无氧铜 一号无氧铜 二号无氧铜 tu1 tu2 ≤0.03 ≤0.05 电真空器件和仪器、 仪表用 磷脱 氧铜 一号脱氧铜 二号脱氧铜 tp1 tp2 ≥99.90 ≥99.98 磷0.005-0.012 磷0.013-0.050 ≤0.10 ≤0.15 焊接等用 银铜 0.1 银铜 tag0.1 铜≥99.95 银0.06-0.12 ≤0.30 四、 铜合金 （1） 黄铜 黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜——锌二元合金，称为简单黄铜或普通黄铜。改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高，其强度也较高，塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过 45% ，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变坏。 为了改善黄铜的某种性能，在一元黄铜的基础上加入其它合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性，稍降低塑性。含铝小于 4% 的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加 1% 的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力，因此称为“海军黄铜”。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性；在锰黄铜中加铝，还可以改善它的性能，得到表面光洁的铸件。黄铜可分为铸造和压力加工两类产品。常用加工黄铜的化学成分，见表 8 表8常用加工黄铜的化学成分 组别 代号 主要化学成分（%）（重量） 杂质总和(%)(重量) 铜 锌 其它合金元素 普通黄铜 h96 h90 h80 h68 h62 h59 95.0-97.0 88.0-91.0 79.0-81.0 67.0-70.0 60.5-63.5 57.0-60.0 余 量 ≤0.2 ≤0.2 ≤0.3 ≤0.3 ≤0.5 ≤1.0 铅黄铜 hpb63-3 hpb59-1 62.0-65.0 57.0-60.0 余量 铅2.4-3.0 铅0.8-1.9 ≤0.75 ≤1.0 锡黄铜 hsn62-1 61.0-63.0 余量 锡0.7-1.1 ≤0.3 加砷黄铜 hsn70-1 69.0-71.0 余量 锡0.8-1.3,砷0.03-0.06 ≤0.3 铝黄铜 hal60-1-1 58.0-61.0 余量 铝0.7-1.5,砷0.1-0.6,铁0.7-1.5 ≤0.7 铁黄铜 hfe59-1-1 57.0-60.0 余量 铁0.6-1.2,铝0.1-0.5, ≤0.3 ≤0.5 hfe58-1-1 56.0-58.0 锰0.5-0.8,锡0.3-0.7 锰黄铜 hmn58-2 57.0-60.0 余量 锰1.0-2.0 ≤1.2 镍黄铜 hni65-5 64.0-67.0 余量 镍5.0-6.5 ≤0.3 硅黄铜 hsi80-3 79.0-81.0 余量 硅2.5-4.0 ≤1.5 (2) 青铜 青铜是历史上应用最早的一种合金，原指铜锡合金，因颜色呈青灰色，故称青铜。为了改善合金的工艺性能和机械性能，大部分青铜内还加入其它合金元素，如铅、锌、磷等。由于锡是一种稀缺元素，所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜，它们不仅价格便宜，还具有所需要的特种性能。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等。此外还有成份较为复杂的三元或四元青铜。现在除黄铜和白铜（铜镍合金）以外的铜合金均称为青铜。 锡青铜有较高的机械性能，较好的耐蚀性、减摩性和好的铸造性能；对过热和气体的敏感性小，焊接性能好，无铁磁性，收缩系数小。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。铝青铜有比锡青铜高的机械性能和耐磨、耐蚀、耐寒、耐热、无铁磁性，有良好的流动性，无偏析倾向，可得到致密的铸件。在铝青铜中加入铁、镍和锰等元素，可进一步改善合金的各种性能。 青铜也分为压力加工和铸造产品两大类。常用加工青铜的化学成分见表9 表9常用加工青铜的化学成分 组别 代号 主要化学成分（%）（重量） 杂质总和(%)(重量) 锡 铝 锰 其它 锡青铜 qsn4-3 qsn4-4-2.5 qsn6.5-0.1 qsn6.5-0.4 2.5-4.5 3.0-5.0 6.0-7.0 6.0-7.0 铅1.5-3.5 锌2.7-3.3 锌3.0-5.0 磷0.10-0.25 磷0.26-0.40 ≤0.3 ≤0.2 ≤0.1 ≤0.1 铝青铜 qa15 qa17 qa19-2 qa19-4 qa110-3-1.5 4.0-6.0 6.0-8.0 8.0-10.0 8.0-10.0 8.5-10.0 1.5-2.5 1.0-2.0 铁2.0-4.0 铁2.0-4.0 ≤1.6 ≤1.6 ≤1.7 ≤1.7 ≤1.7 锰青铜 qmn1.5 qmn5 1.2-1.8 4.5-5.5 ≤0.3 ≤0.9 硅青铜 qsi1-3 qsi3-1 硅0.6-1.1 硅2.7-3.5 0.1-0.4 1.0-1.5 ≤0.5 ≤1.1 铍青铜 qbe2 铍1.80-2.10 镍0.2-0.5 ≤0.5 (3) 白铜 以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色,称为白铜。铜镍二元合金称普通白铜，加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜，纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种，分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。白铜多经压力加工成白铜材，常用加工白铜的组别、化学成份见表10。 　 表10加工白铜的组别和成分 组别 代 号 主 要 化 学 成 分 （%） 杂质总和 (%) 镍+钴 铁 锰 铝 锌 铜 普 通 白 铜 b0.6 b5 b19 b25 0.57-0.63 4.4-5.0 18-20 24-26 余量 ≤0.1 ≤0.5 ≤1.3 ≤1.8 铁白铜 bfe10-1-1 bfe30-1-1 9-11 29-32 1-1.5 0.5-1 0.5-1 0.5-1.2 余量 ≤0.7 ≤0.7 锰 白 铜 bmn3-12 bmn40-1.5 bmn43-0.5 2-3.5 39-41 42-44 0.2-0.5 11.5-13.5 1-2 0.1-1 硅0.1-0.3 余量 ≤0.5 ≤0.9 ≤0.6 锌 白 铜 bzn15-20 bzn15-21-1.8 bzn15-24-1.5 113.5-16.5 14-16 12.5-15.5 铅1.5-2 铅1.4-1.7 0.05-0.5 余量 62-65 60-63 58-60 ≤0.9 ≤0.9 ≤0.75 铝白铜 bal13-3 ba16-1.5 12-15 5.6-6.5 ≤1.9 ≤1.1 二、铜材 以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材的加工有轧制、挤制及拉制等方法，铜材中板材和条材有热轧的和冷轧的；而带材和箔材都是冷轧的；管材和棒材则分为挤制品和拉制品；线材都是拉制的。各种铜材的种类、规格见表11-16。 　表11铜棒材的种类、规格 种 类 供应状态 直径范围（毫米） 备 注 紫铜棒 拉 制 挤 制 5-80 30-120 包括方形、六角形棒， 其直径为内切圆直径， 即两平行边间的距离（以上均同）： 直径： 5-10 0.5 进级 10-30 1 进级 30-60 2 进级 60-100 5 进级 100-160 10 进级 普通黄棒 拉 制 挤 制 5-80 10-160 铅黄铜棒 拉 制 挤 制 5-60 10-160 复杂黄铜棒 拉 制 挤 制 5-60 10-120 铝青铜棒 拉 制 挤制圆棒 5-40 10-160 硅青铜棒 拉 制 挤制圆棒 5-40 20-100 锡青铜棒 拉 制 挤制圆棒 5-40 30-120 锌白铜棒 拉 制 挤 制 5-40 25-850 表12铜线材的种类、规格 种 类 供应状态 直径范围（毫米） 备 注 纯铜线 拉制m、y 0.02-6.0 黄铜线 拉制m、y y1 、y2 0.05-6.0 方形和六角形材直径范围为3.0-6.0毫米 铆钉用铜线和黄铜线 拉制 1.0-6.0 硅青铜线 拉制y 0.10-6.0 锡青铜线 拉制y 0.10-6.0 白铜线 拉制m、y 0.05-6.0 bzn5-20 还有y2供应 表13铜板材的种类、规格 种 类 供 应 状 态 尺 寸 范 围 备 注 厚度 宽度 长度 纯铜板 热轧 冷轧 r 、m、y 4-50 0.2-10.0 200-3000 200-2500 1000-6000 1000-6000 宽度≥100毫米时的冷轧板, 其最大长度为3000毫米。 热轧铜板的宽度按1000毫米进级 黄铜板 热轧 冷轧 r 、m、y2 y 、t 5-50 0.2-10.0 200-3000 200-2500 1000-6000 1000-6000 复杂黄铜板 热轧r 4-40 400-1000 500-2000 铝青铜板 m 、y2、y 0.-12 100-1000 大于宽度 锰青铜板 m 、y 0.5-5.0 100-600 600-1500 硅青铜板 m 、y、t 0.5-10 100-1000 大于宽度 锡青铜板 热轧 冷轧 r 、m、y2 y 、t 9-50 0.2-2.0 300-500 100-400 1000-2000 ≥500 锡锌铜 青铜板 m 、y3 y2 、y 0.8-5.0 200-600 800-2000 普通 白铜板 热轧 冷轧 r 、m、y 7-75 0.5-10.0 600-1500 100-1500 大于宽度 铝白铜板 y 、cys 0.5-12.0 100-600 800-1500 ba16-2.5(y) bal13-3(cys) 锰白铜板 m 、y 0.5-10.0 100-600 800-1500 锌白铜板 m 、y2 y 、t 0.5-10.0 100-600 800-1500 表14厚度进级分档（毫米） 0.05 、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.12、0.15、0.18、0.20、0.22、0.25、0.30、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.90、0.95、1.00、1.10、1.20、1.30、1.40、1.50 表15铜管材的种类、规格 种 类 供 应 状 态 规 格 范 围 （毫米） 外径（公称尺寸） 壁厚 拉制铜管 m 、y 3-50 （1进级） 52-100 （2进级） 105-200 （5进级） 210-360 （10进级） 0.5-6.0 1.0-10.0 2.0-10.0 3.0-7.0 挤制铜管 r 30-46 （2进级） 50-200 （5进级） 210-300 （10进级） 5-10 5-30 10-30 拉制黄铜管 m 、y 3-40 （1进级） 42-160 （2进级） 165-200 （5进级） 0.5-10 1.0-10 3.0-10 挤制黄铜管 r 21-56 （1进级） 58-94 （2进级） 95-170 （5进级） 1.5-9.0 4.0-10.0 5.0-10.0 黄铜薄壁管 m 、y2、y 3-10 （1进级） 12-30 （2进级） 0.15-0.90 0.20-0.90 挤制铝青铜管 r 20-46 （1进级） 48-50 （2进级） 55-170 （5进级） 180-250 （10进级） 3-7.5 3-7.5 5-42.5 15-50 铜及铜合金毛细管 m 、y2、y 0.5-0.8 （1进级） 1.0-3.0 （0.2进级） 0.10-0.20 0.10-0.90 锌白铜管 m 、y2、y 4-20 （1进级） 22-40 （2进级） 0.5-4.0 0.75-40 拉杆天线套管h62 y 2.8-3.2 （0.2进级） 3.6-4.4 （0.4进级） 5-13 （1进级） 0.25 表16铜箔材的种类、规格 种类 供应状态 尺 寸 范 围 （毫米） 厚度 宽度 长 度 紫铜箔 y 0.008 0.010 0.012 0.015 0.020 4-120 不小于5000 y 、m 0.030 0.040 0.050 40-150