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铜合金 - 黄铜,青铜和Cupronickels

铜合金 - 黄铜,青铜和Cupronickels

铜合金有很棒材料特性适用于许多应用程序。然而,纯铜是过去6000年来最重要的金属之一。将其与其他金属进行比较,其最大的优势是:

  • 良好的电导率
  • 高导热系数
  • 一种显着的强度和可塑性混合物
  • 许多环境中的耐腐蚀性

那些属性,包括反抗,铜也存在于其合金中。各种合金元素增加了进一步的理想性质。虽然许多铜合金具有不同应用的合适特性,但它们主要被铝合金和塑料材料代替。

原因是铜的相对高的价格。从所有的不同类型的金属,铜在价格表上很高。

尽管如此,黄铜,青铜和铜比克尔斯在不同的部门,包括工程的不同领域,巩固了他们的地方。

黄铜

黄铜水龙头

由于锌的溶解能力,将锌加入铜强化合金。同时,铜合金的可塑性增加,这是一个不寻常的特征。

10 ... 20%Zn合金被称为金属镀金用于珠宝行业和换热器的生产。称为30%Zn合金墨盒黄铜为了一个非常自我解释的原因。可成型黄铜中锌的上阈值约为35%。

添加其他合金元素可以进一步改善黄铜的性质。例如,Sn和Al增加了海水中的耐腐蚀性。

单相黄油

黄铜弹药贝壳

应用程序:珠宝,艺术,深绘制零件(餐具,乐器等)和弹药筒。

黄铜相图

单相黄油含有高达37%的Zn。那些称为alpha黄铜。单相黄油具有均匀的晶体结构。

这种黄铜更柔软并且具有更高的延展性。这些品质使alpha黄铜适合冷的工作,绘图,弯曲等。

上述墨盒黄铜(70/30 CU / Zn)落入此类别。由于对冷绘的适用性,它是在没有高能量要求的情况下生产大量弹药壳的理想候选者。

与锌含量较高的黄铜相比,其对腐蚀的抵抗力,使单相黄铜适合生产不同类型的紧固件

双相黄油

Muntz金属在船上使用

应用程序:热交换器,电容器,由自动切割长凳制成的零件等。

双相黄油,也被称为双工黄铜,含有α和β阶段。因此,存在α晶粒结构和β晶粒结构。

由于其上使用的锌量较大,双相黄铜比单相黄铜更具实惠。与此同时,它更容易腐蚀。仍然,化学成分导致更大的强度和硬度。因此,双相黄铜适用于热成型和铸造。金属挤压冲压和压铸是具有这种类型的金属的可用方法。

最常用的alpha-beta黄铜具有60/40的Cu / Zn关系。这种黄铜被称为Muntz金属。为了改善材料特性,双相黄油具有更多合金化元素。少量Pb增加了材料的切削特性。Mn,Sn,Al,Fe和Ni都对材料强度产生了重大影响。

含有Mn的α-β黄铜被称为高强度黄铜。它们具有巨大的铸造品质,但也用于热工作。

Alpha-Beta黄铜的锌含量高达45%。以上的任何东西都是β黄铜,但它发现了更少的使用。

青铜

虽然人们通常在统一的含义中了解青铜,但有几种分类。铜合金均具有不同的品质,具体取决于所用的合金元素。

锡青铜

锡铜碗
锡铜碗

应用程序:弹簧,垫圈,硬币,艺术青铜板材,泵,耐压铸件,轴承等零件。

应用依赖于合金中使用的Sn%。合金适用于冷工作的最大Sn的量约为7%。那些铜合金具有良好的可塑性,但也很容易工作 - 硬化。

SN的最大含量为CA 20%。从SN的5%开始,合金的结构变化,它们需要一些额外的热处理。反过来,这导致多孔结构。除了铸造外,这也是他们不适合其他成形方法的原因。

在铸造过程之前需要添加磷。这有助于脱氧。在该过程之后,在合金中留下约1%的磷,提供更大的强度。这种合金被称为磷青铜器

双相锡隆的主要应用正在制造不同类型的轴承。这样的结构袭来了一个良好的平衡α.相位确保抗吹和敲击,而硬质和脆性化合物承载负荷并提供一些耐磨性。

Zn和Pb有时也存在于锡隆中。Zn提高了铸件的质量,同时也使合金便宜。这种青铜也被称为青铜因为过去的大枪是用这种材料制成的。

少量铅有助于改善青铜的机械性能以进行切割。大量(最多25%)存在铅龙头找到用作轴承材料。

铝青铜

应用程序:硬币,船舶零件,船用硬件,套筒轴承,泵,阀门等

铝青铜有类似的特点至锡隆。这些合金主要具有单相并且适合于冷成型。这使得铝青铜作为硬币材料的流行选择。铝的含量通常在6 ... 12%之间。

双相铝青铜可以用作铸造合金或热工作。铝铜绿铜含量约为10%用于制造螺旋桨,阀门,泵等。这种金属适用于咸条件或附近的海。

Cupronickels.

由cupronickel制成的阀门
Cupronickel阀门

应用程序:硬币,海洋设备,电气设备,换热器,冷却系统,船舶建筑等

铜镍合金强壮塑料。将镍(通常为2 ... 30%)加入铜使金属具有高度耐腐蚀性,并提供出色的导电性能。

Cu-Ni合金在40 ... 50%Ni中具有几乎不存在的热膨胀系数。同时,电阻处于最大值。这种小的热膨胀系数存在于高达500°C的温度。

这就是为什么康斯坦坦(Cu-Ni合金具有45%的镍)与电气设备一起使用,其中温度变化大。例如,典型使用常数是形成a的一部分热电偶

耐腐蚀Cu-Ni合金含有约30%的Ni以及一点点Fe和Mn,其使它们在盐水中特别稳定。

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