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铜及其合金具有以下性能特点：纯铜导电性、导热性极佳，多数铜合金的导电、导热性也很好，铜及其合金在大气和水中的耐蚀性很高，铜是抗磁性物质；铜及某些铜合金塑性好，易冷热成形，铸造铜合金有很好的铸造性能。[1]
青铜及部分黄铜有优良的减摩性和耐磨性；铍青铜等有高的弹性极限及疲劳极限，色泽美观。
由于有上述优良性能，铜及其合金获得了广泛的应用。但铜的储藏量较小，价格较贵，只有在有特殊需要的情况下，如要求有特殊的磁性、耐蚀性、加工性能、力学性能以及特殊的外观等条件下，才考虑使用。
目录
铜合金分类
根据添加合金元素的种类，铜合金可分为黄铜、青铜和白铜三类。
黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金；白铜是以镍为主要添加元素的铜合金；青铜是除黄铜和白铜以外的其他铜合金。
为与国际标准一致，中国国家标准GB 11086-89把铜和铜合金分为铜、铜锌合金（黄铜）、铜锡合金（青铜）、铜铝合金、铜镍合金、铜镍锌合金（镍银）和特殊铜合金七类。
当前在工业上仍沿用原分类方法。另外，铜合金材料还可根据用途和性能单独划分出铜钎料、超塑性铜合金和功能铜合金等类别。
黄铜
以锌为主要添加元素的铜合金，包括简单黄铜和复杂黄铜。按照生产方法和使用要求，黄铜又可分为铸造黄铜和变形黄铜，前者以铸件直接使用，后者以压力加工方法生产成板、带、箔、管、棒、线等材料，后者加入的合金元素较前者少，以使合金具有较高的塑性。黄铜易于铸造和压力加工，有良好的力学性能和耐蚀性，与其他铜合金比较，价格低，色泽美，是应用最广泛的重有色金属材料。[2]
简单黄铜（铜锌二元合金）
工业上使用的黄铜含锌量一般不超过50%，可按含锌量范围和室温组织特征，分为α黄铜、（α＋β）黄铜、β黄铜三类。
① α黄铜
α黄铜的含锌在36%以下，具有良好的塑性，可进行冷、热压力加工，其室温伸长率随含锌量的增加而增大，到含锌量为30%~32%时达最大值。含锌量高的α黄铜（如H68、H65），在铸态常出现不平衡组织，即除α相外，常出现少量β相。
② (α＋β)黄铜
(α＋β)黄铜的含锌量为36%~46.5%，在室温下含有硬而脆的有序β′相，故强度高、塑性低。但β相在高温下比α相更易软化，故(α＋β)黄铜常加热到β区的温度进行热轧。
③ β黄铜
β黄铜的含锌量为46.5%~50%，铸态下显示出β晶粒，室温下硬而脆，但在高温时比α黄铜更为柔软，适于热加工。β黄铜通常只做焊料。
其它黄铜
①锡黄铜
以锡为主要添加元素的复杂黄铜。锡能抑制黄铜脱锌，提高黄铜的耐蚀性。锡黄铜在淡水和海水中均耐蚀，国际上广义的泛称“海军黄铜”，但实践中习惯把HSn70-1称为海军黄铜，在锌饱和的α固溶体中，锡的溶解度很小，但当锌含量增加到出现β相时，锡的溶解度增加。少量锡能溶于α和(α+β)黄铜，提高合金的强度和硬度。锡黄铜能较好地承受热、冷压力加工，常用的锡黄铜的锡含量在l％左右，含锡过多会降低合金的塑性。
②铅黄铜
以铅为主要添加元素的复杂黄铜。铅极少固溶于铜锌合金，在合金中以独立相存在，呈游离质点分布在晶界或晶内，既有润滑作用，又能使切屑呈崩碎状，可提高黄铜的切削性和耐磨性。铅黄铜的切削性与含铅量成正比，但当含铅量超过3％时，不再显著改善黄铜的切削性，且降低黄铜的强度、硬度和伸长率，因此，切削用黄铜的最高含铅量在3%左右。
③铝黄铜
以铝为主要添加元素的复杂黄铜。铝对黄铜有较高的强化效果。铝含量增高时，会出现γ相，虽能提高合金的强度，但降低塑性，在压力加工用铝黄铜中，铝含量一般不超过4%，含22%~24%锌，1％~3％铝的铝黄铜具有良好的加工性能和力学性能。铝的离子化倾向比锌大，在铝黄铜表面能优先与腐蚀性气体或溶液中的氧结合，形成坚硬致密的氧化膜，提高对气体、溶液、特别是高速海水的耐蚀性。铝黄铜中同时添加少量铁，锰、镍等元素，可提高合金的强度，用以制造高强度耐腐蚀的零部件。
④锰黄铜
以锰为主要添加元素的复杂黄铜。锰对黄铜的组织影响不大。锰能显著提高黄铜在大气、海水、氯化物及过热蒸汽中的耐蚀性。锰在黄铜中起固溶强化作用，可提高强度和硬度。锰黄铜中锰含量通常为1％~4％，超过4％时伸长率和冲击韧性有所降低。
⑤铁黄铜
以铁为主要添加元素的复杂黄铜。铁在黄铜中以富铁相的微粒析出，作为“晶核”细化黄铜的铸造组织，并能阻 止再结晶晶粒长大，从而提高黄铜的力学性能和工艺性能。铁黄铜中的铁含量通常不超过1.5％，铁含量过高，富铁相增加，会由于产生富铁相的偏析而降低合金的耐蚀性。铁与锰、锡、铝、镍等元素在黄铜中同时存在时，由于固溶强化作用可提高合金的强度，同时提高在大气和海水中的耐蚀性。
⑥镍黄铜
以镍为主要添加元素的复杂黄铜。镍能扩大铜锌合金的α区。在高锌黄铜中添加镍，可获得具有少量β相的高强度合金。常用的中国牌号镍黄铜为HNi65-5，这是典型的α合金，具有较高的力学性能和耐蚀性，能承受热、冷压力加工，用于制造低压压力表管、造纸网、舰船用冷凝管以及其他耐磨、耐压零件。
铸造黄铜
用于生产铸件的黄铜。黄铜铸件广泛应用于机械制造、舰船、航空、汽车、[[建筑]等工业部门，在重有色金属材料中占有一定的分量，形成铸造黄铜系列。
铸造黄铜大部分含有铝、铁、锰等合金元素。铝提高合金的硬度，锰提高合金的强度和硬度，铁与铝、锰等合金元素配合使用，可使黄铜具有高的强度和在大气、海水中的耐蚀性。铸造黄铜的强度高、塑性低，一般难以进行压力加工。
青铜
青铜是铜合金中综合性能最好的合金，最早表示铜与锡的合金，现指除黄铜和白铜以外的其余铜合金。青铜按所加入的主要合金元素分为锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、钛青铜、铬青铜、镉青铜、锆青铜和铁青铜等。按使用状态分为铸造青铜和经压力加工的变形青铜。青铜的耐蚀性、力学性能和铸造性能等较好，常用于制造耐蚀的部件、弹性元件、电接触器和抗蠕变的零件等。青铜中以锡青铜和铝青铜用量最大。
青铜
青铜是铜合金中综合性能最好的合金，最早表示铜与锡的合金，现指除黄铜和白铜以外的其余铜合金。青铜按所加入的主要合金元素分为锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、钛青铜、铬青铜、镉青铜、锆青铜和铁青铜等。按使用状态分为铸造青铜和经压力加工的变形青铜。青铜的耐蚀性、力学性能和铸造性能等较好，常用于制造耐蚀的部件、弹性元件、电接触器和抗蠕变的零件等。青铜中以锡青铜和铝青铜用量最大。
铝青铜
以铝为主要合金元素的青铜。常分为铜铝二元合金组成的简单铝青铜和除铝以外还添加有铁、锰、镍等元素的复杂铝青铜。简单铝青铜为α相固溶体，塑性好，易加工。铝青铜中铝的含量应控制在12%以下。工业上，压力加工用铝青铜的铝含量一般低于5%-7%，铝含量大于7%的铝青铜则用于热加工或铸造。含铝8.5％~11％的铝青铜缓冷时，由于β相共析分解，形成连续的链条状的粗大的γ相，使合金变脆。这种现象称为“自发退火”，在实际生产中应予避免。
铝青铜具有良好的力学性能、耐磨性和耐蚀性，抗磁，在冲击下不发生火花，流动性好，不易偏析，可在冷、热态下加工，但易被氧化铝膜污染，凝固时易形成柱状组织，焊接性差。铝青铜是无锡铝青铜中应用最广泛的一种合金，主要用来制造耐磨、耐蚀和弹性零件，如齿轮、摩擦片、涡轮、弹簧及船舶中的特殊设。
铍青铜
以铍为主要添加元素的青铜，是青铜中力学性能最高者。铍青铜的铍含量为0.2％~2％，再加入少量的(0.2％~2.0％)钴或镍第三组元。铍在铜中的溶解度随温度降低而急剧减小，因此该合金可热处理强化，是典型的时效强化型合金。铍青铜是理想的高导、高强弹性材料。铍青铜无磁、抗火花、耐磨损、耐腐蚀、抗疲劳和抗应力松弛，并且易于铸造和压力加工成形。铍青铜铸件的典型用途是用作塑料或玻璃的铸模、电阻焊电极、石油开采用防爆工具、海底电缆防护罩等。铍青铜加工材的典型用途是用作电子器件中的载流簧片、接插件、触点、紧固弹簧、板簧和螺旋簧，膜盒、波纹管及引线框架等。
分类：铍青铜分为两大类。依合金成分而分，铍含量为0.2％~0.6％的是高导(电、热)铍青铜；铍含量为1. 6％~2.0％的是高强铍青铜。依制造成形工艺，又可分为铸造铍青铜和 变形铍青铜。
性能：铍青铜具有良好的综合性能。其力学性能，即强度、硬度、耐磨性和耐疲劳性居铜合金之首。其导电、导热、无磁、抗火花等性能其他钢材无法与之相比。在固溶软态下铍青铜的强度与导电性均处于最低值，加工硬化以后，强度有所提高，但电导率仍是最低值。经时效热处理后，其强度及电导率明显上升。
铍青铜的机加工性能，焊接性能，抛光性能与一般的高铜合金相似。为改善该合金的机加工性能，以适应精密零件的精度要求，各国开发了一种含铅0.2％~ 0.6％的高强铍青铜，合金的切削系数由原来的20％提高到60％(易切削黄铜为100％)。
钛青铜
以钛为主要添加元素的青铜。添加量一般为 3.0％~4.5％。此外，加入少量的铁(0.2％~0.5％)等元素细化晶粒。钛青铜是20世纪80年代发展起来的高强、耐磨、耐蚀弹性材料，可热处理强化，经固溶热处理及形变时效综合处理后，其力学性能接近于铍青铜，但导电性能不及铍青铜。
钛青铜是典型的时效析出强化型合金。在890℃，钛在铜中的最大溶解度为4.7％，随温度的降低，其固溶度明显下降。钛青铜通常采取冷加工形变与时效析出的综合强化工艺，否则，其强度达不到铍青铜的水平。钛青铜的优点是，原材料成本低于铍青铜，冶金及其他过程无铍毒污染，耐高温性能略优于铍青铜。中国和日本约在70-80年代 对于钛青铜曾开展较广泛的研究和开发工作，目的旨在寻求铍青铜的代用材料。研究结果集中在含4％Ti、含1％Fe的钛青铜合金，国内已形成小规模生产，其企业牌号为QTi4-1。
(5) 硅青铜
以硅为主要添加元素的青铜。工业上应用的硅青铜除含硅外，还含有少量的锰、镍、锌或其他元素。硅在铜中呈有限固溶，在852℃时最大溶解度可达5.3%，并随温度降低而减小，但时效硬化效应不强，一般不进行强化热处理。变形硅青铜含硅量为1%~4%，硅增高会出现脆性相，降低塑性。硅青铜的结晶温度范围小，有足够的流动性，力学性能较锡青铜高，在机械制造工业中可作锡青铜的代用品。铅、锑、铋、砷、硫、磷等元素对合金有害，应严加控制。[3]
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铜及其合金用途