白铜是以镍为主要添加元素的铜基合金,呈银白色,有金属光泽,故名白铜。铜镍之间彼此可无限固溶,从而形成连续固溶体,即不论彼此的比例多少,而恒为α--单相合金。当把镍熔入红铜里,含量超过16%以上时,产生的合金色泽就变得洁白如银,镍含量越高,颜色越白。白铜中镍的含量一般为25%。
纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、硬度、电阻和热电性,并降低电阻率温度系数。因此白铜较其他铜合金的机械性能、物理性能都异常良好,延展性好、硬度高、色泽美观、耐腐蚀、富有深冲性能,被广泛使用于造船、石油化工、电器、仪表、医疗器械、日用品、工艺品等领域,并还是重要的电阻及热电偶合金。白铜的缺点是主要添加元素——镍属于稀缺的战略物资,价格比较昂贵。
工业白铜
工业用白铜分为结构白铜和精密电阻合金用白铜(电工白铜)两大类。
(1)、结构白铜: 结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好,色泽美观。结构白铜中,最常用的是B30、B10和锌白铜。另外,还有铝白铜、铁白铜和铌白铜等。B30在白铜中耐蚀性最强,但价格较贵。铝白铜的性能同B30接近,价格低廉,可作B30的代用品。锌白铜于15世纪时就已在中国生产使用,被称为“中国银”,所谓镍银或德银也属此类锌白铜。锌能大量固溶于铜镍之中,产生固溶强化作用,且抗腐蚀。锌白铜加铅以后能顺利的切削加工成各种精密零件,故广泛使用于仪器仪表及医疗器件中。这种合金具有高的强度和耐蚀性,弹性也较好,外表美观,价格低廉。铝白铜中的铝能显著提高合金的强度及耐蚀性,其析出物还可产生沉淀硬化作用。 结构白铜广泛用于制造精密机械、化工机械和船舶构件。
(2)、精密电阻合金用白铜(电工白铜): 精密电阻合金用白铜(电工白铜)有良好的热电性能。BMn 3-12锰铜、BMn 40-1.5康铜、BMn 43-0.5考铜以及以锰代镍的新康铜(又称无镍锰白铜,含锰10.8~12.5%、铝2.5~4.5%、铁1.0~1.6%)是含锰量不同的锰白铜。锰白铜是一种精密电阻合金。这类合金具有高的电阻率和低的电阻率温度系数,适于制作标准电阻元件和精密电阻元件。是制造精密电工仪器、变阻器、仪表、精密电阻、应变片等用的材料。康铜和考铜的热电势高,还可用作热电偶和补偿导线。
锰铜丝: Manganese copper
锰铜丝是以铜为主要成份的电阻合金。锰铜是以铜锰为主要成份的电阻合金,它具有与康铜一样的电阻率,基本相近似的电阻温度系数。锰铜与康铜电阻合金相比由于不含价格较高的镍,而具有低价格的优势,但抗氧化性能比康铜差,在比较多的方面能够替代康铜丝电阻合金。
由于有较低的电阻温度系数,即电阻率随温度的变化而几乎不变,所以常常用来作为采样电阻来使用。其性能和康铜丝很像,和康铜丝一样,锰铜丝在也有锰铜电阻,而且在市面上能很方便的买到。
废黄铜棒回收产品的制造原则
(1)所有元素都无一例外地降低铜棒的电导率和热导率,凡元素固溶于铜棒中,造成铜棒的晶格畸变,使自由电子定向流动时产生波散射,使电阻率增加,相反在铜棒中没有固溶度或很少固溶的元素,对铜棒的导电和导热影响很少,特别应注意的是有些元素在铜棒中固溶度随着温度降低而激烈地降低,以单质和金属化合物析出,既可固溶和弥散强化铜棒合金,又对电导率降低不多,这对研究高强高导合金来说,是重要的合金化原则,这里应特别指出的是铁、硅、错、铬四元素与铜棒组成的合金是极为重要的高强高导合金;由于合金元素对铜棒性能影响是叠加的,其中CoCr —Zr 系合金是著名的高强高导合金;
(2)铜基耐蚀合金的组织都应该是单相,避免在合金中出现第二相引起电化学腐蚀。为此加人的合金元素在铜棒中都应该有很大的固溶度,甚至是无限互溶的元素,在工程应用的单相黄铜棒、青铜棒、白铜棒都具有优良的耐蚀性能,是重要的热交换材料。
(3)铜基耐磨合金组织中均存在软相和硬相,因此在合金化时必须确保所加人的元素除固溶于铜棒之外,还应该有硬相析出,铜棒合金中典型的硬相有Ni3Si 、FeALSi 化合物等。近年来开发的汽车同步器齿轮合金中a 相为软相,负相为硬相,a 相不宜大于10 %。
(4)固态有多晶转变的铜棒合金具有阻尼性能,如Cu 一Mn 系合金,固态下有热弹性马氏体转变过程的合金具有记忆性能,如Cu 一Zn 一Al 、Cu 一Al 一Mn 系合金。
(5)铜棒的颜色可以通过加人合金元素的办法来改变,比如加人锌、铝、锡、镍等元素,随着含量的变化,颜色也发生红一青一黄一白的变化,合理地控制含量会获得仿金材料和仿银合金。
(6)铜棒及合金的合金化所选择的元素应该是常用、廉价和无污染的,所加元素应该本着多元少量的原则,合金原料能够综合利用,合金应具有优良的工艺性能,适于加工成各种成品和半成品。
特殊黄铜
在普通黄铜中加入其它合金元素所组成的多元合金称为黄铜。常加入的元素有铅、锡、 铝等,相应地可称为铅黄铜 、锡黄铜、铝黄铜。加合金元素的目的。主要是提高抗拉强度改善工艺性 代号:为“ H +主加元素符号(除锌外)+铜的质量分数+主加元素质量分数+其它元素质量分数”表示。 如: HPb59-1 表示铜的质量分数为 59% ,含主加元素铅的质量分数为 1% ,余量为锌的铅黄铜。
张妍