旺财28官网

欢迎来到旺财28官网官方网站
旺财28官网学堂

元素对铜性能的影响

发布时间:2022-06-09点击:2554

微量元素进入铜是不可避免的,,,, ,由于元素特性的不同,,,, ,可以不固溶于铜、微量固溶、大量固溶、无限互溶,,,, ,固溶度随温度下降而激烈降低、固相下有复杂相变等,,,, ,因此对铜性能的影响千差万别。。。。。。

氢在铜中的行为是人们正在研究的课题,,,, ,氢与铜不形成氢化物,,,, ,氢在液态和固态铜中的溶解度随着温度升高而增大,,,, ,特别是在液态铜中有很大的溶解度,,,, ,在凝固时,,,, ,会在铜中形成气孔,,,, ,从而导致铜制品的脆性和表面起皮;;;;;;;

在固态铜中,,,, ,氢以质子状态存在,,,, ,氢的电子填充铜原子的S层轨道,,,, ,形成质子型固溶体,,,, ,氢对铜的性能虽然影响甚微,,,, ,但氢对铜及铜合金来说是有害的,,,, ,含氧铜在氢气中退火时会产生裂纹,,,, ,即“氢病”,,,, ,原因是发生Cu2O+H2 ? 2Cu+H2O反应,,,, ,产生的水蒸气会造成气孔和裂纹;;;;;;;

各种元素对氢在铜中的溶解度影响不一,,,, ,其中NiMn等元素引起溶解度增加,,,, ,PSi等元素减少氢在铜中的溶解度,,,, ,可以通过减少熔炼时间,,,, ,调整成分,,,, ,控制炉料中氢气含量,,,, ,熔体表面采用木炭覆盖等办法减少铜中氢的含量。。。。。。

氧在铜的生产过程中是不可避免的,,,, ,其影响也非常重要,,,, ,氧很少固溶于铜,,,, ,1065℃时为0.06%,600℃时为0.002%(重量比);;;;;;;氧在铜中除极少易固溶外,,,, ,均以Cu2O形式存在,,,, ,铜的氧化物不固溶于铜,,,, ,呈现Cu+Cu2O共晶组织,,,, ,分布于晶界,,,, ,共晶反应为:L含氧0.39% 1065℃ α含氧0.01%+Cu2O,亚共晶铜中的含氧量与共晶量成正比,可在显微镜下与标准图片比较来精确测定铜中的含氧量。。。。。。

氧对铜及合金性能的影响是复杂的,微量氧对铜的导电率和机械性能影响甚微,工业铜具有很高的导电率,其原因是氧作为清洁剂,可以从铜中清除掉许多有害杂质,,,, ,以氧化物形式进入炉渣,,,, ,特别是能够清除砷、锑、铋等元素,,,, ,含有少量氧的铜其导电率可以达到100-103%±ACS,高纯铜如6N铜在深冷条件下电阻值是相当低的。。。。。。

电真空构件用铜应严格控制其中氧的含量,,,, ,其原因是电真空器件需要在氢气中密封,,,, ,铜中氧的存在会导致氢病发生,,,, ,引起器件高真空环境破坏,,,, ,因此电真空用铜应该是无氧铜,,,, ,中国国家标准中规定无氧铜中含氧量小于20ppm,,,, ,美国ASTM标准中规定为3ppm,,,, ,为控制氧含量,,,, ,在无氧铜生产中都应选择优质电解铜原料,,,, ,在熔炼工艺中采取还原性气氛,,,, ,加强熔池表面覆盖,,,, ,一般使用木炭;;;;;;;;;;;;;;

铜及铜合金熔炼时,,,, ,一般均应进行脱氧,,,, ,脱氧剂有磷、硼、镁等,,,, ,以中间合金方式加入,,,, ,磷是***有效的脱氧剂,,,, ,不过应严格控制磷的残留量,,,, ,因其能够强烈降低铜及合金的导电率。。。。。。

铜磷二元相固表明,,,, ,在714℃时存在着共晶反应:L8.4%→α1.75%+Cu3P,,,, ,随着温度降低,,,, ,磷在铜中的固溶量迅速减少,,,, ,300℃时为0.6%,,,, ,200℃时为0.4%;;;;;;;固溶于铜中的磷显著的降低其导电率,,,, ,含P0.014%的软带导电率为94%IACS,,,, ,含P0.14%的导电率仅为45.2%;;;;;;;

磷是***有效、成本***低的脱氧剂,,,, ,微量磷的存在,,,, ,可以提高熔体的流动性,,,, ,改善铜及合金的焊接性能、耐蚀性能、提高抗软化程度,,,, ,所以磷又是铜及合金的宝贵添加元素,,,, ,含P0.015-0.04%的磷铜合金,,,, ,广泛用于生产建筑用水道管、制冷和空调器散热管、舰船海水管路;;;;;;;

低磷铜合金板、带材在电子和化工工业中广泛应用,,,, ,集成电路引线框架铜带也大量使用低磷铜合金;;;;;;;共晶成份的磷铜合金,,,, ,是优良的焊接材料,,,, ,高磷铜合金在580-620℃之间具有超塑性,,,, ,可以热挤成φ3-φ5毫米焊丝,,,, ,是焊接铜及铜合金、钢和铜零件的重要材料。。。。。。

其它金属元素对铜的影响

镁、锂、钙有限固溶于铜,,,, ,锰与铜无限互溶,,,, ,这四个元素都可作为铜的脱氧剂;;;;;;;锰可以提高铜的强度,,,, ,低锰铜合金具有高强和耐蚀性能,,,, ,在化学工程中有所应用,,,, ,锰铜电阻温度系很少,,,, ,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***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。。。。。。

文章来源:铜信宝

免责声明:本站部分图片和文字来源于网络收集整理,,,, ,仅供学习交流,,,, ,版权归原作者所有,,,, ,并不代表我站观点。。。。。。本站将不承担任何法律责任,,,, ,如果有侵犯到您的权利,,,, ,请及时联系旺财28官网删除。。。。。。

18638867822

【网站地图】【sitemap】