[工学]北京科技大学铸造合金及制备工艺42-铸造青铜.pdfVIP

铸造合金及制备工艺 材料科学与工程学院 材料成形与控制工程系 毛卫民 4.2 铸造铜合金及制备工艺 4.2.1 概述 纯铜的基本性质：纯铜的颜色为紫红，故 又称其为红铜、紫铜；熔点为1083℃； 20℃时的比重为8.96g/cm3 ；纯铜的导电性 良好，仅次于纯银；纯铜的导热性良好； 纯铜的塑性极好。 当纯铜中混入少量的其它金属时，将会严 重地降低其导电性和导热性，如下图所 示。 纯铜的电导率与 杂质元素含量的 关系 纯铜的热导率 与杂质含量的 关系 纯铜的用途：主要制作各种导线，即最 好的常规导线；制作各种型材、管材； 作为铸造金属材料，纯铜的使用量不 大，仅铸造高炉风口、高炉冷却壁、转 炉氧枪喷头、电弧炉的电极夹头等，如 下图所示。 炼钢转炉与纯铜氧枪铸件 高炉风口 高炉风口 高炉与纯铜风口小套铸件 高炉渣口 高炉纯铜 冷却壁 高炉风口 位置 高炉纯铜 江阴兴钢 冷却壁 的高炉 高炉纯铜冷却壁 电极夹持器 电弧炉与纯铜电极夹持器 及冷却壁铸件 在纯铜中有意加入一些合金元素（如 Sn、Al 、Pb、Be、Zn、Mn等）时，就 可形成一系列的铜合金，其中铸造铜合 金是重要的一大类铜合金，在一些装备 或工程中具有重要的用途，这与铸造铜 合金的特殊性能有关。 铸造铜合金的两大特点 具有良好的耐蚀性：尤其对大气、淡水、海 水等介质，铸造铜合金具有良好的耐蚀性，因 此铸造铜合金大量用于造船和化学工业，如管 配件、阀门、泵体、船用螺旋桨(如下图所示) 等。 船用铸造青铜螺旋桨铸件 具有良好的导热性和耐磨性，铸造铜合 金常用于制作机器中承受重载荷和高速旋 转轴的滑动轴承、轴套，也用来制作齿 轮、电器零件，如下图所示。 青铜轴套及叶轮铸件 铸造铜合金的两大种类 根据合金元素的种类，铸造铜合金可分为铸 造青铜和铸造黄铜。 铸造青铜 不以锌为主加合金元素的铸造铜合金；可分为 铸造锡青铜、铝青铜、铅青铜、铍青铜等。 铸造黄铜 以锌为主加合金元素的铸造铜合金；可分为普 通铸造黄铜、锰黄铜、硅黄铜、铝黄铜、铅黄 铜等。 国家标准中分9个系列，共29个牌号。 4.2.2 铸造青铜 4.2.2.1 铸造二元锡青铜 铸造二元锡青铜：以锡为合金元素； 锡的三个作用：Sn能够提高铜合金的电 极电位，即提高铜合金的耐腐蚀性，所 以锡青铜具有很强的耐蚀性；锡青铜的 摩擦系数小、耐磨性高；锡青铜的表面 张力小，吻合铸型的能力好，可铸造出 精美的艺术品