铜业百科 | 其它金属元素对铜性能的影响

2023-01-04 09:41:36 来源：保定大泽铜业有限公司

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简介：众所周知，金属元素之间会相互影响，其它金属元素对铜的影响有多大呢？一起来看看。金属材料有许多中类型，我们常见的锌、锡、铝、镍在铜合金材料中固溶度很大，分别为39.9%、15.8%9.4%，镍则无限互溶，它们与铜合金材料形成连续固溶体，具有宽阔的单相区，它们能够明显地提高铜合金材料的机械性能、耐蚀性能，但都使铜合金材料的导电、导热性能降低，与其它金属材料相比较，仍属于优良的导电和导热材料。

众所周知，金属元素之间会相互影响，其它金属元素对铜性能的影响有多大呢？一起来看看。

金属材料有许多中类型，我们常见的锌、锡、铝、镍在铜合金材料中固溶度很大，分别为39.9%、15.8%9.4%，镍则无限互溶，它们与铜合金材料形成连续固溶体，具有宽阔的单相区，它们能够明显地提高铜合金材料的机械性能、耐蚀性能，但都使铜合金材料的导电、导热性能降低，与其它金属材料相比较，仍属于优良的导电和导热材料。

铜合金
铜合金

镁、锂、钙有限固溶于铜合金材料，锰与铜合金材料无限互溶，这四个元素都可作为铜合金材料的脱氧剂；锰可以提高铜合金材料的强度，低锰铜合金材料合金具有高强和耐蚀性能，在化学工程中有所应用，锰铜合金材料电阻温度系很少，是优良的电阻合金；由于有同素异晶转变，使铜合金材料锰合金固态下相变十分复杂，固相下具有调幅分解，变晶转变等过程，具有减振降噪性能，是著名的阻尼合材料。

以铈为代表的稀土元素几乎不固溶于铜，它们在铜中的作用是变质和净化，可以脱硫与脱氧，并能与低熔点杂质形成高熔点化合物，消除有害作用，提高铜及合金的塑性，在上引铸造线坯中加入稀土元素，能够改善塑性，减少冷加工的裂纹。随着黄铜中锌含量增加，常温组织依此为α、α+β、β，α相常温下具有优良的塑性，而β相高温下塑性良好，室温下基本不能承受塑性变形。

锌、锡、铝、镍与铜合金材料形成宝贵的合金，可分为黄铜合金材料、青铜合金材料、白铜合金材料合金，构筑了庞大合金系的基础，这些合金具有优秀的综合性能，比如，黄铜合金材料具有高强、耐磨、耐蚀、高导热、低成本；青铜合金材料具有高强、耐磨、耐蚀；白铜合金材料具有极为优秀的耐恶劣水质和海水腐蚀性能，所有这些优点都是其它金属材料不能代替的。

难熔金属钨、钼、钽、铌不固溶于铜合金材料，微量存在可以作为结晶核心细化晶粒、提高再结晶温度，粉末法生产的钨铜合金材料、钼铜合金材料具有很高的耐热性能，比容很大，导热性优于难熔合金，是重要的热沉材料，用于电子工业中的固体器件。

铜合金

随着锌含量增加黄铜的强度升高，塑性下降，导电、导热性也随着下降。一般来说，低溶点杂质如Pb、Bi、Sb、P等对黄铜是有害的，它们与铜形成脆性化合物，分布于晶界，引起热脆性，标准中应严加控制，一般要求不大于0.005%，为消除它们的有害作用，可以加入变质剂，如锆、稀土等，它们可以与低熔点元素形成稳定的高熔点化合物。

许多元素对黄铜是有利的，如铅、锡、铝、铁、锰、镍、硅等，作为合金元素加入能够提高和改善铜的性能，铅能够明显地改善黄铜的切削性能，而上述其它元素则能提高黄铜的强度和耐蚀性能，它们对黄铜组织上的影响，有扩大α相区和缩小α相区的分别，可依锌当量来判定。

黄铜可以使用热变形和冷变形方式进行加工，压力加工产品有板、带、管、棒、线等形式，工艺参数、加工方法及供货状态等对制品性能都会发生重要影响，黄铜产品一般都需要进行消除应力退火，否则在使用过程中，特别是在腐蚀介质和气氛下，会产生应力开裂。

稀贵金属中金、钯、铂、铑与铜合金材料无限互溶，是宝贵的焊料合金，用于电子元器件的封装和各种触点；其它稀有、稀散和阿系元素微量存在于铜合金材料中，或与铜合金材料形成合金，在特殊环境中有着重要应用，许多元素在铜合金材料中行为的研究正不断深化。