導讀: 微量元素進入銅棒 黃銅棒是不可避免的，由于元素特性的不同，可以不固溶于銅棒 黃銅棒、懷化洪江微量固溶、懷化洪江大量固溶、懷化洪江無限互溶，固溶度隨溫度下降而激烈降低、懷化洪江固相下有復雜相變等，因此對銅棒 黃銅棒性能的影響千差萬別.現(xiàn)對各元素對銅棒 黃銅棒性能的影響分別加以介紹。氫氫在銅棒 黃銅棒中的行為是人們正在研究的課題，氫與銅棒 黃銅棒不形成氫化物，氫在液態(tài)和固態(tài)銅棒 黃銅棒中的溶解度隨著溫度升高而增大，特別是在液態(tài)銅棒 黃銅棒中有很大的溶解度，在凝固時，會在銅棒 黃銅棒中形成氣孔，從而導致銅棒 黃銅棒制品的脆性和表面起皮；在固態(tài)銅棒 黃銅棒中，氫以質子狀態(tài)存在，氫的電子填充銅棒 黃銅棒原子的S層軌道，形成質子型固溶體，氫對銅棒 黃銅棒的性能雖然影響甚微，但氫對銅棒 黃銅棒及銅棒 黃銅棒合金來說是有害的，含氧銅棒 黃銅棒在氫氣中退火時會產(chǎn)生裂紋，即“氫病”，原因是發(fā)生Cu2O＋H2 2Cu＋H2O反應，產(chǎn)生的水蒸氣會造成氣孔和裂紋；各種元素對氫在銅棒 黃銅棒中的溶解度影響不一，其中Ni、懷化洪江Mn等元素引起溶解度增加，P、懷化洪江Si等元素減少氫在銅棒 黃銅棒中的溶解度，可以通過減少熔煉時間，調整成分，控制爐料中氫氣含量，熔體表面采用木炭覆蓋等辦法減少銅棒 黃銅棒中氫的含量。氧氧在銅棒 黃銅棒的生產(chǎn)過程中是不可避免的，其影響也非常重要，氧很少固溶于銅棒 黃銅棒，1065℃時為0.06％,600℃時為0.002％（重量比）；氧在銅棒 黃銅棒中除極少易固溶外，均以Cu2O形式存在，銅棒 黃銅棒的氧化物不固溶于銅棒 黃銅棒，呈現(xiàn)Cu＋Cu2O共晶組織，分布于晶界，共晶反應為：L含氧0.39％ 1065℃ α含氧0.01％＋Cu2O,亞共晶銅棒 黃銅棒中的含氧量與共晶量成正比,可在顯微鏡下與標準圖片比較來測定銅棒 黃銅棒中的含氧量。氧對銅棒 黃銅棒及合金性能的影響是復雜的,微量氧對銅棒 黃銅棒的導電率和機械性能影響甚微,工業(yè)銅棒 黃銅棒具有很高的導電率,其原因是氧作為清潔劑,可以從銅棒 黃銅棒中掉許多有害雜質，以氧化物形式進入爐渣，特別是能夠砷、懷化洪江銻、懷化洪江鉍等元素，含有少量氧的銅棒 黃銅棒其導電率可以達到100-103％±ACS,高純銅棒 黃銅棒如6N銅棒 黃銅棒在深冷條件下電阻值是相當?shù)偷摹ｋ娬婵諛嫾勉~棒 黃銅棒應嚴格控制其中氧的含量，其原因是電真空器件需要在氫氣中密封，銅棒 黃銅棒中氧的存在會導致氫病發(fā)生，引起器件高真空環(huán)境破壞，因此電真空用銅棒 黃銅棒應該是無氧銅棒 黃銅棒，中國 標準中規(guī)定無氧銅棒 黃銅棒中含氧量小于20ppm，美國ASTM標準中規(guī)定為3ppm，為控制氧含量，在無氧銅棒 黃銅棒生產(chǎn)中都應選擇優(yōu)質電解銅棒 黃銅棒原料，在熔煉工藝中采取還原性氣氛，加強熔池表面覆蓋，一般使用木炭保護；銅棒 黃銅棒及銅棒 黃銅棒合金熔煉時，一般均應進行脫氧，脫氧劑有磷、懷化洪江硼、懷化洪江鎂等，以中間合金方式加入，磷是有效的脫氧劑，不過應嚴格控制磷的殘留量，因其能夠強烈降低銅棒 黃銅棒及合金的導電率。銻、懷化洪江鉍、懷化洪江硫、懷化洪江碲、懷化洪江硒這些元素在銅棒 黃銅棒中固溶度極小，室溫下基本不溶于銅棒 黃銅棒，它們以金屬化合物形式存在，分布于晶界，對銅棒 黃銅棒的的導電、懷化洪江導熱影響不大，但是都嚴重的惡化了銅棒 黃銅棒及合金的塑性加工性能，應該嚴格控制其含量，各國標準中規(guī)定不應超出0.005％；由于含有這些元素的銅棒 黃銅棒，具有良好的切削性能，在工程技術界也有應用，比如鉍鉬，可以作為真空開關中斷路器的觸頭，在斷路時，防止開關觸頭的沾結，鉍銅棒 黃銅棒中含鉍量可高達0.5％-1.0％；含碲0.15-0.5％的碲銅棒 黃銅棒合金，可作為高導電、懷化洪江易切削無氧銅棒 黃銅棒使用，能夠加工成精密的電子原器件；作為特殊用途的銅棒 黃銅棒合金，可以加入這些元素，但其加工工藝是特殊的，可采用包套擠壓、懷化洪江冷擠、懷化洪江鑄造、懷化洪江粉末冶金等方法。砷、懷化洪江硼砷在銅棒 黃銅棒中有很大的固溶度，在α固溶體中的可達6.8-7.0％，砷在銅棒 黃銅棒中存在強烈的降低其導電率和導熱性能，一般作為變質劑加入，特別是對黃銅棒 黃銅棒冷凝器合金來說更為寶貴，近一百年來火電和艦船冷凝器管材使用實踐表明，含砷0.1-0.15％的黃銅棒 黃銅棒，能夠防止黃銅棒 黃銅棒脫鋅腐蝕，解決了黃銅棒 黃銅棒冷凝管早期泄漏的致命問題，所以各國材料標準中都規(guī)定必須加入砷，經(jīng)驗表明，不含砷的HSn70-1冷凝管，經(jīng)常在使用初期的2-3年內(nèi)發(fā)生泄漏事故，而加入砷之后，壽命可增至15-20年，被稱為銅棒 黃銅棒合金研究中重大的技術進步；砷之所以能夠防止黃銅棒 黃銅棒脫鋅腐蝕，許多研究表明，砷能夠降低銅棒 黃銅棒的電極電位，從而降低了電化學腐蝕傾向；由于砷的氧化物污染環(huán)境，對人體有害，所以熔煉合金的工廠都應有專門的環(huán)保和防護措施；砷應以中間合金方式加入，砷銅棒 黃銅棒中間合金中砷含量可達15-20％，一般由熔煉工廠自己制作。硼在銅棒 黃銅棒中固溶度不大，一般作為脫氧劑使用，殘余的硼可以細化晶粒，人們發(fā)現(xiàn)硼的變質作用十分顯著，在加砷黃銅棒 黃銅棒合金中同時加入0.01-0.04％硼，具有更好的防止黃銅棒 黃銅棒脫鋅腐蝕；硼的氧化物是銅棒 黃銅棒合金熔煉時優(yōu)良覆蓋劑，已經(jīng)被廣泛的使用；在銅棒 黃銅棒的焊接材料中也普遍的加入硼，可防止焊接金屬的氧化。磷銅棒 黃銅棒磷二元相固表明，在714℃時存在著共晶反應：L8.4％→α1.75％＋Cu3P，隨著溫度降低，磷在銅棒 黃銅棒中的固溶量迅速減少，300℃時為0.6％，200℃時為0.4％；固溶于銅棒 黃銅棒中的磷顯著的降低其導電率，含P0.014％的軟帶導電率為94％IACS，含P0.14％的導電率僅為45.2％；磷是有效、懷化洪江成本 的脫氧劑，微量磷的存在，可以提高熔體的流動性，改善銅棒 黃銅棒及合金的焊接性能、懷化洪江耐蝕性能、懷化洪江提高抗軟化程度，所以磷又是銅棒 黃銅棒及合金的寶貴添加元素，含P0.015-0.04％的磷銅棒 黃銅棒合金，廣泛用于生產(chǎn)建筑用水道管、懷化洪江制冷和空調器散熱管、懷化洪江艦船海水管路；低磷銅棒 黃銅棒合金板、懷化洪江帶材在電子和化工工業(yè)中廣泛應用，集成電路引線框架銅棒 黃銅棒帶也大量使用低磷銅棒 黃銅棒合金；共晶成份的磷銅棒 黃銅棒合金，是優(yōu)良的焊接材料，高磷銅棒 黃銅棒合金在580-620℃之間具有超塑性，可以熱擠成φ3-φ5毫米焊絲，是焊接銅棒 黃銅棒及銅棒 黃銅棒合金、懷化洪江鋼和銅棒 黃銅棒零件的重要材料。鉛鉛不固溶于銅棒 黃銅棒，在銅棒 黃銅棒合金中固溶度也很小，與銅棒 黃銅棒形成易溶共晶組織，38。0-。。％范圍的鉛，液態(tài)下與銅棒 黃銅棒液互不混熔，凝固時形成偏晶組織；固態(tài)下，鉛在銅棒 黃銅棒中以單質狀態(tài)分布，可以分布在晶內(nèi)和晶介，含鉛的銅棒 黃銅棒合金，在發(fā)生相變或再結晶時，晶介的鉛可以轉移到晶內(nèi)；鉛對銅棒 黃銅棒及合金導電和導熱性能無顯著影響，但可以改善切削性能，鉛質點又是固相，正是軸承材料所希望的，所以含鉛銅棒 黃銅棒及合金是寶貴的易切削材料與軸承材料，因其成本低廉更為市場所歡迎，含鉛黃銅棒 黃銅棒使用極為廣泛，鉛的質點越細小，分布越均勻，性能越優(yōu)良，含鉛銅棒 黃銅棒及合金可以鑄態(tài)使用，也可以壓力加工，鉛黃銅棒 黃銅棒在高溫（500℃以上）為單相β，熱加工性能優(yōu)良，可以承受大的熱變形，而在常溫下F為α相和α＋β相區(qū)，冷變形時變形抗力大，塑性較差，過大的加工率會使合金材料產(chǎn)生裂紋；隨著科學技術的發(fā)展，常規(guī)使用的鉛黃銅棒 黃銅棒中含鉛量已由0.8-2.5％增加至5％以上,新型的含鉛紫銅棒 黃銅棒、懷化洪江黃銅棒 黃銅棒、懷化洪江青銅棒 黃銅棒、懷化洪江白銅棒 黃銅棒正不斷地被開發(fā)出來；特別應該指出的是，含鉛銅棒 黃銅棒合金對原料的適應性極強，可以直接使用再生銅棒 黃銅棒生產(chǎn)含鉛銅棒 黃銅棒合金，這對銅棒 黃銅棒加工企業(yè)非常重要。隨著技術進步發(fā)現(xiàn)，含鉛銅棒 黃銅棒及合金在使用中，有鉛的溶出，對環(huán)境造成污染，因此具有優(yōu)良切屑性能的無鉛銅棒 黃銅棒合金研究正在展開，特別是廣泛使用的鉛黃銅棒 黃銅棒材料的代用問題已經(jīng)提到日程，其中可以考慮的替代元素是鉍、懷化洪江硫、懷化洪江硅等。鐵、懷化洪江鋯、懷化洪江鉻、懷化洪江硅、懷化洪江銀、懷化洪江鈹、懷化洪江鎘這七種金屬元素的共同特點是：它們有限固溶于銅棒 黃銅棒，固溶度隨著溫度變化而激烈的變化，當溫度從合金結晶完成之后開始下降時，它們在銅棒 黃銅棒中的固溶度也開始降低，以金屬化合物或單質形態(tài)從固相中析出，當這些元素固溶于銅棒 黃銅棒中，能夠明顯地提高其強度，具有固溶強化效應，當它們從固相中析出時，又產(chǎn)生了彌散強化效果，導電和導熱性能得到了恢復，它們是典型的時效熱處理型銅棒 黃銅棒合金，通過淬火（950℃—980℃、懷化洪江淬水）和時效（450℃—550℃、懷化洪江2-4小時），可以獲得高強導電性能；其中微量銀，對銅棒 黃銅棒的導電率、懷化洪江導熱率降低不大，并能顯著提高再結晶溫度、懷化洪江抗蠕變性能和耐磨性能，廣泛用于電機整流子，近來又普遍用于制造高速列車的接觸導線，鎘銅棒 黃銅棒具有沖擊時不發(fā)生火花特性，是重要的航空儀表材料，由于鎘具有毒性，污染環(huán)境，用途日益縮小；鈹銅棒 黃銅棒是的彈性材料，鈹對銅棒 黃銅棒的強化為顯著，熱處理后的鈹銅棒 黃銅棒強度，可達純銅棒 黃銅棒的4-5倍；鐵可以細化晶粒，改善銅棒 黃銅棒及合金性能，在要求抗磁的環(huán)境下，應嚴格控制鐵的含量，一般應控制在0.003％以下；鋯、懷化洪江鉻銅棒 黃銅棒合金具有很高的導電率，在航天發(fā)動機中有重要的應用；硅青銅棒 黃銅棒具有高的強度和耐磨性能,鐵、懷化洪江鋯、懷化洪江鉻青銅棒 黃銅棒是的高強高導銅棒 黃銅棒合金，在電極制造中有重要應用；鐵、懷化洪江硅、懷化洪江鋯、懷化洪江鉻銅棒 黃銅棒合金成了集成電路引線框架銅棒 黃銅棒合金的基礎，其合金成分、懷化洪江性能的研究非常活躍。鋅、懷化洪江錫、懷化洪江鋁、懷化洪江鎳這四個元素的共同特點是在銅棒 黃銅棒中固溶度很大，分別為39.9％、懷化洪江15.8％9.4％，鎳則無限互溶，它們與銅棒 黃銅棒形成連續(xù)固溶體，具有寬闊的單相區(qū)，它們能夠明顯地提高銅棒 黃銅棒的機械性能、懷化洪江耐蝕性能，但都使銅棒 黃銅棒的導電、懷化洪江導熱性能降低，與其它金屬材料相比較，仍屬于優(yōu)良的導電和導熱材料，它們與銅棒 黃銅棒形成寶貴的合金，可分為黃銅棒 黃銅棒、懷化洪江青銅棒 黃銅棒、懷化洪江白銅棒 黃銅棒合金，構筑了龐大合金系的基礎，這些合金具有的綜合性能，比如，黃銅棒 黃銅棒具有高強、懷化洪江耐磨、懷化洪江耐蝕、懷化洪江高導熱、懷化洪江低成本；青銅棒 黃銅棒具有高強、懷化洪江耐磨、懷化洪江耐蝕；白銅棒 黃銅棒具有極為的耐惡劣水質和海水腐蝕性能，所有這些優(yōu)點都是其它金屬材料不能代替的。難熔金屬鎢、懷化洪江鉬、懷化洪江鉭、懷化洪江鈮不固溶于銅棒 黃銅棒，微量存在可以作為結晶核心細化晶粒、懷化洪江提高再結晶溫度，粉末法生產(chǎn)的鎢銅棒 黃銅棒、懷化洪江鉬銅棒 黃銅棒具有很高的耐熱性能，比容很大，導熱性優(yōu)于難熔合金，是重要的熱沉材料，用于電子工業(yè)中的固體器件。 稀貴金屬中金、懷化洪江鈀、懷化洪江鉑、懷化洪江銠與銅棒 黃銅棒無限互溶，是寶貴的焊料合金，用于電子元器件的封裝和各種觸點；其它稀有、懷化洪江稀散和阿系元素微量存在于銅棒 黃銅棒中，或與銅棒 黃銅棒形成合金，在特殊環(huán)境中有著重要應用，許多元素在銅棒 黃銅棒中行為的研究正不斷深化。其它金屬元素對銅棒 黃銅棒的影響鎂、懷化洪江鋰、懷化洪江鈣有限固溶于銅棒 黃銅棒，錳與銅棒 黃銅棒無限互溶，這四個元素都可作為銅棒 黃銅棒的脫氧劑；錳可以提高銅棒 黃銅棒的強度，低錳銅棒 黃銅棒合金具有高強和耐蝕性能，在化學工程中有所應用，錳銅棒 黃銅棒電阻溫度系很少，是優(yōu)良的電阻合金；由于有同素異晶轉變，使銅棒 黃銅棒錳合金固態(tài)下相變十分復雜，固相下具有調幅分解，變晶轉變等過程，具有減振降噪性能，是的阻尼合材料。以鈰為代表的稀土元素幾乎不固溶于銅棒 黃銅棒，它們在銅棒 黃銅棒中的作用是變質和凈化，可以脫硫與脫氧，并能與低熔點雜質形成高熔點化合物，有害作用，提高銅棒 黃銅棒及合金的塑性，在上引鑄造線坯中加入稀土元素，能夠改善塑性，減少冷加工的裂紋。（網(wǎng)絡） [轉載需保留出處 – 長江有色網(wǎng)] 【標題】一文讀懂元素對銅棒 黃銅棒性能的影響 鏈接：https://www.ccmn.cn/yszs/120555 著作權歸本公司所有,轉載請注明出處。

（1）所有元素都無一例外地降低銅棒的電導率和熱導率，凡元素固溶于銅棒中，造成銅棒的晶格畸變，使自由電子定向流動時產(chǎn)生波散射，使電阻率增加，相反在銅棒中沒有固溶度或很少固溶的元素，對銅棒的導電和導熱影響很少，特別應注意的是有些元素在銅棒中固溶度隨著溫度降低而激烈地降低，以單質和金屬化合物析出，既可固溶和彌散強化銅棒合金，又對電導率降低不多，這對研究高強高導合金來說，是重要的合金化原則，這里應特別指出的是鐵、硅、錯、鉻四元素與銅棒組成的合金是極為重要的高強高導合金；由于合金元素對銅棒性能影響是疊加的，其中CoCr —Zr 系合金是的高強高導合金；

（2）銅基耐蝕合金的組織都應該是單相，避免在合金中出現(xiàn)第二相引起電化學腐蝕。為此加人的合金元素在銅棒中都應該有很大的固溶度，甚至是無限互溶的元素，在工程應用的單相黃銅棒、青銅棒、白銅棒都具有優(yōu)良的耐蝕性能，是重要的熱交換材料。