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黄铜及紫铜关于导电的导线

紫铜 因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜,有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、脱氧铜(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特种铜(砷铜、碲铜、银铜)四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好的耐蚀性,用于化学工业。另外,紫铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代,紫铜的产量超过了其他各类铜合金的总产量。
     紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。杂质元素对电导率的影响见图2。其中钛、磷、铁、硅等显著降低电导率,而镉、锌等则影响很小。氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大,但能降低加工塑性。普通紫铜在含氢或一氧化碳的还原性气氛中加热时,氢或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜(Cu2O)作用,产生高压水蒸气或二氧化碳气体,可使铜破裂。这种现象常称为铜的“氢病”。氧对铜的焊接性有害。铋或铅与铜生成低熔点共晶,使铜产生热脆;而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时,又使铜产生冷脆。磷能显著降低铜的导电性,但可提高铜液的流动性,改善焊接性。适量的铅、碲、硫等能改善可切削性。紫铜退火板材的室温抗拉强度为22~25公斤力/毫米2,伸长率为45~50%,布氏硬度(HB)为35~45。

     黄铜 以锌为主要合金元素的铜基合金,因常呈黄色而得名。黄铜色泽美观,有良好的工艺和力学性能,导电性和导热性较高,在大气、淡水和海水中耐腐蚀,易切削和抛光,焊接性好且价格便宜。常用于制作导电、导热元件,耐蚀结构件,弹性元件,日用五金及装饰材料等,用途广泛。典型白铜的成分和性能见表1。
     简单黄铜 二元铜锌合金称为简单黄铜。随着含锌量的增加,其色泽由金红向黄、金黄、白色逐渐变化。锌和铜能形成α、β、γ、δ、ε、η等六个相。工业上常用的有α黄铜、(α+β)黄铜和β黄铜三类,含锌量一般不超过50%。其中H62、H68黄铜具有高的塑性和强度,成型性好,应用广泛,可制作各种复杂的冷冲件和深冲件,波导管和冷凝器用管件,机械和电器用零件。H70黄铜也称“炮铜”,主要用于制作弹壳及管材。有残余内应力的黄铜制品,长期存放于含氨气或二氧化硫等介质中,会产生沿晶或穿晶破裂。此现象称为应力腐蚀破裂或季节裂纹(季裂),可用低温退火消除。含锌量高于20%的高锌黄铜,易发生脱锌腐蚀,可加入适量的砷、硅、磷、锑等加以抑制。
     复杂黄铜 为改善简单黄铜的性能而加入1~5%的锡、铅、铝、硅、铁、锰、镍等元素的合金称为“复杂黄铜”,并在黄铜的名称上冠以所加元素,称为锡黄铜、铅黄铜、铝黄铜、锰黄铜、铝锰黄铜等。锡能抑制脱锌腐蚀,提高黄铜的耐蚀性。锡黄铜在海水和淡水中均耐蚀,故有“海军黄铜”之称。铅在黄铜中的固溶度极小,呈游离质点分布于基体,能使切屑碎裂并起润滑作用,从而改善材料的可切削性和耐磨性。铝起固溶强化作用,使表面形成有保护作用的氧化铝膜。某些铝黄铜经适当处理后,还可具有形状记忆效应及消震能力。硅黄铜有较高的耐蚀性、力学和铸造性能,抗应力腐蚀能力强。镍黄铜具有较高的强度、韧性、耐蚀性,能承受冷、热塑性加工。

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