銅與銅合金加工手冊

前言

近二十年來，我國銅與銅合金加工工業(yè)得到迅猛的發(fā)展。品種日益增多，產(chǎn)量和消費(fèi)量成倍增長，新工藝新裝備不斷涌現(xiàn)。2005年我國的銅加工生產(chǎn)能力已達(dá)到710萬噸以上，2006年銅加工材（不包括鑄造產(chǎn)品）年產(chǎn)量達(dá)到506萬噸，消費(fèi)量為560萬噸。我國銅合金牌號有250多個，產(chǎn)品品種近千種，是世界上銅合金產(chǎn)品品種最豐富，產(chǎn)量和消費(fèi)量均居世界第一位，銅加工業(yè)已成為重要的工業(yè)體系。但與發(fā)達(dá)國家相比，在技術(shù)實(shí)力上尚有不小的差距。要使我國成為銅加工業(yè)生產(chǎn)強(qiáng)國，尚需同行繼續(xù)共同努力，為我國銅加工業(yè)的發(fā)展盡心盡力。本人借三十余年的實(shí)踐所積累的經(jīng)驗(yàn)和所收集的資料，不揣冒昧編撰本手冊，以供銅加工業(yè)同行參考。本手冊重點(diǎn)論述銅加工工藝中的金屬熔鑄的基本規(guī)律和塑性加工的理論基礎(chǔ)與實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)。力圖使理論與實(shí)踐相結(jié)合，以期為讀者提供一本實(shí)用且有益的工具書。本手冊分為6章。第1章介紹銅與銅合金的成分、性能特點(diǎn)和用途。第2章至第5章為銅與銅合金八大產(chǎn)品（板、帶、條、箔、管、棒、型、線）的加工工藝。在這4章中，結(jié)合實(shí)例，重點(diǎn)歸納總結(jié)了銅與銅合金的熔煉特性、鑄造特性和凝固規(guī)律、軋制和擠壓拉伸時的塑性加工理論及其在加工工藝中的應(yīng)用；詳盡地介紹了各種加工工藝制度、操作技術(shù)、制品質(zhì)量控制方法以及常用的生產(chǎn)設(shè)備；并對多種新的加工技術(shù)和新工藝作了簡要介紹。第6章介紹了銅合金制品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法。本手冊是多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和豐厚的技術(shù)資料的匯編，內(nèi)容豐富新穎，資料翔實(shí)，源于實(shí)踐，條理清晰，便于查找。本手冊由劉培興組織編寫并統(tǒng)稿，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)劉曉瑭和華南理工大學(xué)劉華鼐分別編寫了緒論第1節(jié)、第1章和緒論第5節(jié)、第6章，并做了大量的資料收集、整理、文字處理等工作。鑒于編著者學(xué)識有限，不當(dāng)和疏漏之處在所難免，謹(jǐn)望讀者不吝賜教，筆者當(dāng)不勝感激。

內(nèi)容概要

本書全面描述了各種銅與銅合金的成分、性能特點(diǎn)與用途；詳細(xì)總結(jié)了銅與銅合金的熔煉與鑄造技術(shù)，銅與銅合金板、帶、條、箔、管、棒、型、線材的加工工藝制度、操作技術(shù)、制品質(zhì)量控制及常用設(shè)備等；對銅合金制品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法也進(jìn)行了簡明實(shí)用的介紹。附錄中還列出了銅與銅合金常用數(shù)據(jù)資料，以供查詢?！　”緯瘸浞址从沉藝鴥?nèi)外有關(guān)銅與銅合金的常用加工技術(shù)及最新加工工藝，也匯集了作者多年積累的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，內(nèi)容豐富，資料翔實(shí)，實(shí)例較多，查找方便。非常適合銅與銅合金生產(chǎn)與加工企業(yè)的技術(shù)人員使用，同時可供大專院校冶金、材料及相關(guān)專業(yè)的師生參考。

作者簡介

劉培興，國內(nèi)銅合金權(quán)威專家，有多年企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)

書籍目錄

緒論　0.1　銅、銅合金及其制品、材料加工在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性　0.2　銅、銅合金的特性及用途　　0.2.1　銅及銅合金的分類　　0.2.2　銅的特性及用途　　0.2.3　加工黃銅的特性和用途　　0.2.4　加工青銅的特性和用途　　0.2.5　加工白銅的特性和用途　　0.2.6　鑄造銅合金和壓鑄銅合金的特性和用途　0.3　銅、銅合金加工制品和材料　0.4　銅、銅合金的加工方法　　0.4.1　鑄造加工法及其特點(diǎn)　　0.4.2　塑性加工法及其特點(diǎn)　0.5　銅、銅合金及其制品、材料的最新標(biāo)準(zhǔn)　　0.5.1　基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)　　0.5.2　化學(xué)分析方法標(biāo)準(zhǔn)　　0.5.3　理化力學(xué)性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)　　0.5.4　銅及銅合金產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)　　0.5.5　包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸及貯存標(biāo)準(zhǔn)第1章　銅、銅合金的成分、性能和用途　1.1　銅和低合金銅的成分、性能和用途　　1.1.1　雜質(zhì)和微量元素對銅和低合金銅的影響　　1.1.2　銅和低合金銅的成分、性能和用途　　1.1.3　加工銅和特種銅的成分、性能和用途　1.2　加工黃銅的成分、性能和用途　1.2.1　普通黃銅的成分、性能和用途　　1.2.2　特殊黃銅的成分、性能和用途　　1.2.3　加工黃銅的化學(xué)性能　1.3　加工青銅的成分、性能和用途　　1.3.1　錫青銅的成分、性能和用途　　1.3.2　鋁青銅的成分、性能和用途　　1.3.3　鈹青銅的成分、性能和用途　　1.3.4　硅青銅的成分、性能和用途　　1.3.5　錳青銅的成分、性能和用途　　1.3.6　鉻青銅和鎘青銅的成分、性能和用途　　1.3.7　鋯青銅的成分、性能和用途　　1.3.8　其他加工青銅的成分、性能和用途　1.4　加工白銅的成分、性能和用途　　1.4.1　加工白銅的成分、性能和用途　　1.4.2　電工用白銅的成分、性能和用途　1.5　鑄造銅合金和壓鑄銅合金的成分、性能和用途　　1.5.1　概述　　1.5.2　鑄造錫青銅的成分、性能和用途　　1.5.3　鑄造鋁青銅的成分、性能和用途　　1.5.4　鑄造鉛青銅的成分、性能和用途　　1.5.5　鑄造鈹青銅的成分、性能和用途　　1.5.6　鑄造硅青銅的成分、性能和用途　　1.5.7　鑄造黃銅的成分、性能和用途　　1.5.8　壓鑄銅合金的成分、性能和用途　1.6　銅、銅合金材料制品和材料的質(zhì)量（品質(zhì)）檢驗(yàn)　　1.6.1　有關(guān)質(zhì)量（品質(zhì)）檢驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)　　1.6.2　化學(xué)成分檢驗(yàn)　　1.6.3　金相檢驗(yàn)　　1.6.4　物理、力學(xué)性能檢驗(yàn)　　1.6.5　外觀形狀尺寸檢驗(yàn)　　1.6.6　腐蝕檢驗(yàn)第2章　銅、銅合金的熔煉和鑄造工藝　2.1　熔煉銅、銅合金所用的金屬材料　2.2　銅合金熔煉時的金屬損耗和配料　　2.2.1　熔煉時的金屬熔煉損耗　　2.2.2　銅合金熔煉時的配料　　2.2.3　配料原則與配料計(jì)算　2.3　銅、銅合金熔煉過程中的除氣和脫氧　　2.3.1　氣體的來源　　2.3.2　氣體介質(zhì)對熔融銅合金的影響　　2.3.3　除氣的方法　　2.3.4　銅合金熔煉時的氧化和脫氧　2.4　銅、銅合金的精煉　　2.4.1　銅合金精煉的方法　　2.4.2　精煉時用的熔劑　2.5　銅合金的變質(zhì)處理　　2.5.1　使用變質(zhì)劑的作用　　2.5.2　對變質(zhì)劑的要求條件　　2.5.3　銅及其合金變質(zhì)處理的實(shí)例　2.6　銅和低合金銅的熔煉工藝　……第3章　銅、銅合金板材、帶材加工工藝第4章　銅及銅合金管材、棒材和型材的加工工藝第5章　銅、銅合金線材加工工藝第6章　銅、銅合金加工制品（成品）驗(yàn)收參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1章　銅、銅合金的成分、性能和用途1.3　加工青銅的成分、性能和用途1.3.3　鈹青銅的成分、性能和用途1.3.2.2 合金元素和雜質(zhì)對加工鋁青銅的影響（1）鐵少量的鐵能溶于銅一鋁合金的α固溶體中，其溶解度隨溫度的降低而減少。若合金中鐵含量過高，則組織中會有針狀FeAl3化合物析出，使合金的力學(xué)性能變壞，抗蝕性惡化，因此，在鋁青銅中，鐵加入量不得超過5％。合金中鎳、錳、鋁量增高，會使鐵在α固溶體中的溶解度降低。鐵能使鋁青銅中的原子擴(kuò)散速度減慢，增加β相的穩(wěn)定性。少量的鐵能抑制鋁青銅變脆的“自行退火”現(xiàn)象，顯著減少合金的脆性，通常加入0.5％～1％的鐵就能使單相或兩相鋁青銅的晶粒變細(xì)，提高合金的力學(xué)性能。 （2）鎳鎳有限固溶于銅一鋁合金的a固溶體中，當(dāng)含鎳量超過固溶極限時，合金組織中就會出現(xiàn)Jc相（NiAl）。鎳既提高鋁青銅共析轉(zhuǎn)變溫度，又使共析點(diǎn)成分向高鋁方移動，并可改變僅相的形狀。含鎳量較低時，α相呈針狀，鎳量達(dá)3％時呈片狀。在含鎳的鋁青銅中加入錳，有使β相的共析轉(zhuǎn)變形成粒狀組織的傾向。鎳顯著提高鋁青銅的強(qiáng)度、硬度、熱穩(wěn)定性和耐蝕性。含有足夠鎳的銅一鋁一鎳一鐵合金，在熱加工后不需再加熱淬火即可進(jìn)行時效。 鋁青銅中同時添加鎳和鐵能獲得更佳的性能。 含8％～12％鋁、4％～6％鎳、4％～6％鐵的銅一鋁一鎳一鐵四元合金，當(dāng)溫度低于950℃時，其組織中就會出現(xiàn).c相，K相的析出形態(tài)，可呈細(xì)粒狀、塊狀或?qū)訝?。K相的析出形態(tài)對合金的力學(xué)性能有很大的影響。實(shí)驗(yàn)表明，合金中鋁、鎳和鐵的含量及其相互之間的比例、合金熱處理?xiàng)l件均影響K相的析出形態(tài)和力學(xué)性能。當(dāng)合金同時加有4％～6％的鎳和鐵時，則a固溶體相區(qū)被擴(kuò)大，而β相區(qū)則顯著縮小，此時，即使增高鋁的含量，仍可得到良好的塑性。此外，合金中鎳和鐵兩元素的含量比例，對K相析出形態(tài)也有明顯影響，當(dāng)鎳含量大于鐵含量時，c相呈層狀析出，而當(dāng)鐵含量大于鎳含量時，c相呈塊狀，僅當(dāng)鎳和鐵含量大致相同時，c相呈均勻分散的細(xì)粒狀，有利于得到很好的力學(xué)性能。在此四元合金中，鎳和鐵的含量比最好是0.9～1.1的范圍。 （3）錳錳能夠較多地溶入鋁青銅中的a固溶體中，但又降低鋁在α中的溶解度。錳能穩(wěn)定β相，降低相變開始溫度，推遲共析轉(zhuǎn)變。添加溶解于鋁青銅的錳量，可提高合金的力學(xué)性能和耐蝕性。此類合金能很好承受熱。

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