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應用電氣工業中的應用電力輸送:電力輸送中需要大量消耗高導電性的銅,主要用于動力申.線電纜、匯流排、變壓器、開關、接插元件和聯接器等。在電線電纜的輸電過程中,由于電阻發熱而白白浪費電能。從節能和經濟的角度考慮,目前世界上正在推廣"佳電纜截面"標準。過去流行的標準,單純地從降低一次安裝投資的角度出發,為了盡量減小電纜截面,以在設計要求的額定電流下,不至出現危險過熱,來確定電纜的低允許尺寸。按這種標準鋪設的電纜,雖然安裝費低了;但是在長期使用過程中,電阻能耗卻比較大。"佳電纜截面"標準,則兼顧一次安裝費用和電能消耗這兩個因素,適當放大電纜尺寸,以達到節能和佳綜合經濟效益的目的。按照新的標準,電纜截面往往要比老標準加大一倍以上,可以獲得50%左右的節能效果。我國在過去一段時間內,由于鋼供不應求,考慮到鋁的比重只有銅的 30%,在希望減輕重量的架空高壓輸電線路中曾采取以鋁代銅的措施。目前從環境保護考慮,空中輸電線將轉為鋪設地下電纜。在這種情況下,鋁與銅相比,存在導電性差和電纜尺寸較大的缺點,而相形見絀。
電機制造:在電機制造中,廣泛使用高導電和高強度的銅合金。主要用銅部位是定子、轉子和軸頭等。在大型電機中,繞組要用水或氫氣冷卻,稱為雙水內冷或氫氣冷卻電機,這就需要大長度的中空導線。電機是使用電能的大戶,約占全部電能供應的60%。一臺電機運轉累計電費很高,一般在初工作5 00小時內就達到電機本易的成本,一年內相當于成本的4~ 16倍,在整個工作壽命期間可以達到成本的200倍。電機效率的少量提高,不但可以節能;而且可以獲得顯著的經濟效益。開發和應用電機,是當前世界上的一個熱門課題。由于電機內部的能量消耗,主要來源于繞組的電阻損耗;因此,增大銅線截面是發展電機的一個關鍵措施。近年來己率先開發出來的一些電機與傳統電機相比,銅繞組的使用量增加25~ 。目前,美國能源部正在資助一個開發項目,擬采用鑄入銅的技術生產電機轉子
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固溶熱處理一般應由合金生產廠進行。用戶將經過固溶熱處理及冷軋的帶材沖制成零件后,自行時效熱處理,以獲得高強度的彈簧元件。近年來,美國又開發了由鈹銅生產廠家完成時效熱處理的帶材,客戶可直接將其沖制成零件使用。鈹青銅經各種工藝處理后,歐美對于合金狀態的字母表示是:A表示固溶退火態(annealed),合金處于軟狀態,易于沖壓加工成形,有待于下一步的冷加工或直接時效強化處理。H表示加工硬化態(hard),以冷軋板材為例,37%的冷加工度為全硬態(H)、21%的冷加工度為半硬態(1/2H)、11%的冷加工度為1/4硬態(1/4H),用戶可根據所要沖制零件形狀的難易程度而選擇適宜的軟硬狀態。T表示已經時效強化熱處理狀態(heat treatment)。如采用形變與時效綜合強化的工藝則其狀態以HT表示。 [1]
防護鈹青銅合金中所含的鈹,其質量百分數為2%,但原子百分數達9.0122%。在熔煉、鑄造、熱處理、焊接、切削機加工等高溫操作時,會形成氧化鈹(BeO)。
早在公元前3000年以前,人們就開始制造和使用銅。但是,煉銅制成的物件太軟,容易彎曲,并且很快就鈍。接著人們發現把錫摻到銅里去制成銅錫合金——青銅。青銅器件的熔煉和制作比純銅容易的多,比純銅堅硬(假如把錫的硬度值定為5,那么銅的硬度就是30,而青銅的硬度則是100~150),歷史上稱這個時期為青銅時代。
我國戰國時代的著作《周禮·冬官·辀人》總結了熔煉青銅的經驗,講述青銅鑄造各種不同物件采用銅和錫的不同比例:“金有六齊(方劑)。六分其金(銅)而錫居一,謂之鐘鼎之齊;五分其金而錫居一,謂之斧斤之齊;四分其金而錫居一,謂之戈戟之齊;三分其金而錫居一,謂之大刃之齊;五分其金而錫居二,謂之削殺矢(箭)之齊;金錫半,謂之鑒(鏡子)燧(利用鏡子聚光取火)之齊。”這表明在3000多年前,我國勞動人民已經認識到,用途不同的青銅器所要求的性能不同,用以鑄造青銅器的金屬成分比例也應有所不同。
青銅由于堅硬,易熔,能很好的鑄造成型,在空氣中穩定,因而即使在青銅時代以后的鐵器時代里,也沒有喪失它的使用價值。例如在公元前約280年,歐洲愛琴海中羅得島上羅得港口矗立的青銅太陽神,高達46米,其手指高度超過成人身高。
化學成分與性能常用的中國牌號變形錫青銅的主要化學成分和力學性能見下表。
變形錫青銅的主要化學成分和力學性能
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