Definition von Kupfer
Kupfer ist ein chemisches Element, sein chemisches Symbol ist Cu, seine Ordnungszahl ist 29 und es ist ein Übergangsmetall. Kupfer wird am häufigsten zur Herstellung von Drähten verwendet. Normalerweise bestehen die heute verwendeten Drähte aus reinem Kupfer. Dies liegt daran, dass seine elektrische und thermische Leitfähigkeit nach Silber an zweiter Stelle steht, aber es ist viel billiger als Silber.
Gemeinsame Klassifizierung
Viele Leute denken, dass es nur eine Art von Kupfer gibt. Es ist der einzige. Es gibt aber auch andere Arten von Kupfer. Wie legiertes Kupfer; Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink; weißes Kupfer ist eine Legierung aus Kupfer und Nickel; Bronze ist eine Legierung aus Kupfer und anderen Elementen als Zink und Nickel, hauptsächlich Zinnbronze, Aluminiumbronze usw.; rotes Kupfer ist Kupfer mit einem hohen Kupfergehalt, der Gesamtgehalt an anderen Verunreinigungen liegt unter 1%.
Klassifizierung von Kupferverarbeitungsmaterialien: Kupfersulfat, Kupferchlorid, Kupferstäbe, Kupferstangen, Kupferbarren, Kupferplatten, Kupferdrähte, Kupferlegierungen, Blisterkupfer, Kupferstreifen, Kupferoxid, Kupferfolie, Kupferrohre, Kupferfolie, Kupferschlamm Kupfergussteile, elektrolytisches Kupfer und andere Kupferlegierungskupfermaterialien.
Verschiedene Formen, einschließlich Stangen, Drähte, Platten, Streifen, Streifen, Rohre, Folien usw., bestehen aus reinem Kupfer oder Kupferlegierungen und werden zusammenfassend als Kupfer bezeichnet. Es gibt Walz-, Extrudier- und Ziehmethoden für die Kupferverarbeitung. Kupferplatten und -stangen werden warmgewalzt und kaltgewalzt; Streifen und Folien werden kaltgewalzt; Rohre und Stangen sind unterteilt in Für extrudierte Produkte und gezogene Produkte; Drähte sind alle gezogenen Produkte.
1 reines Kupfer
Reines Kupfer ist ein rosarotes Metall, und die Oberfläche ist lila, nachdem sich ein Kupferoxidfilm gebildet hat. Daher wird industrielles reines Kupfer oft als rotes Kupfer oder elektrolytisches Kupfer bezeichnet. Die Dichte beträgt 8 ~ 9 g / cm & supmin;, der Schmelzpunkt beträgt 1083ºC. Reines Kupfer hat eine gute elektrische Leitfähigkeit und wird häufig bei der Herstellung von Drähten, Kabeln, Bürsten usw.; Es hat eine gute Wärmeleitfähigkeit und wird üblicherweise zur Herstellung von magnetischen Instrumenten und Messgeräten verwendet, die vor magnetischen Störungen geschützt werden müssen, wie z. B. Kompasse, Luftfahrtinstrumente usw.; Ausgezeichnete Plastizität, leicht zu erhitzen und kalt zu verarbeiten, kann zu Rohren, Stäben, Drähten, Streifen, Streifen, Platten, Folien und anderen Kupfermaterialien verarbeitet werden. Es gibt zwei Arten von reinen Kupferprodukten: geschmolzene Produkte und verarbeitete Produkte.
Chinesische Kupferverarbeitungsmaterialien können unterteilt werden in: gewöhnliches Kupfer (T1, T2, T3, T4), sauerstofffreies Kupfer (TU1, TU2 und hochreines, sauerstofffreies Vakuumkupfer), desoxidiertes Kupfer (TUP, TUMn), Hinzufügen eine kleine Menge Legierung Vier Arten von elementarem Spezialkupfer (Arsenkupfer, Tellurkupfer, Silberkupfer).
Die elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit von reinem Kupfer ist nach Silber an zweiter Stelle und wird häufig bei der Herstellung von elektrischen und thermischen Geräten verwendet. Rotes Kupfer hat eine gute Korrosionsbeständigkeit in der Atmosphäre, Meerwasser, bestimmten nicht oxidierenden Säuren (Salzsäure, verdünnte Schwefelsäure), Alkali, Salzlösung und einer Vielzahl von organischen Säuren (Essigsäure, Zitronensäure) und wird in der verwendet Chemieindustrie. Darüber hinaus weist rotes Kupfer eine gute Schweißbarkeit auf und kann durch Kalt- und Thermoplastverarbeitung zu verschiedenen Halb- und Fertigprodukten verarbeitet werden. In den 1970er Jahren übertraf die Produktion von rotem Kupfer die Gesamtproduktion anderer Arten von Kupferlegierungen.
Die Spurenverunreinigungen in reinem Kupfer haben schwerwiegende Auswirkungen auf die elektrische und thermische Leitfähigkeit von Kupfer. Unter diesen verringern Titan, Phosphor, Eisen, Silizium usw. die Leitfähigkeit erheblich, während Cadmium, Zink usw. nur eine geringe Wirkung haben. Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur usw. haben eine sehr geringe Feststofflöslichkeit in Kupfer und können mit Kupfer spröde Verbindungen bilden, die wenig Einfluss auf die Leitfähigkeit haben, aber die Plastizität der Verarbeitung verringern können. Wenn gewöhnliches Kupfer in einer reduzierenden Atmosphäre erhitzt wird, die Wasserstoff oder Kohlenmonoxid enthält, kann Wasserstoff oder Kohlenmonoxid leicht mit Kupferoxid (Cu 2 O) an der Korngrenze in Wechselwirkung treten, um Hochdruckwasserdampf oder Kohlendioxidgas zu erzeugen, das das Kupfer knacken kann. Dieses Phänomen wird oft als&"Wasserstoffkrankheit GG" bezeichnet. aus Kupfer. Sauerstoff ist schädlich für die Schweißbarkeit von Kupfer. Wismut oder Blei und Kupfer bilden ein Eutektikum mit niedrigem Schmelzpunkt, das Kupfer heiß und spröde macht. Während sprödes Wismut in einem dünnen Film in der Korngrenze verteilt ist, macht es Kupfer auch kalt und spröde. Phosphor kann die Leitfähigkeit von Kupfer erheblich verringern, jedoch die Fließfähigkeit der Kupferflüssigkeit erhöhen und die Lötbarkeit verbessern. Eine geeignete Menge an Blei, Tellur, Schwefel usw. kann die Bearbeitbarkeit verbessern.
2 Messing
Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Das einfachste Messing ist eine binäre Legierung aus Kupfer und Zink, die als einfaches Messing oder gewöhnliches Messing bezeichnet wird. Durch Ändern des Zinkgehalts in Messing kann Messing mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften erhalten werden. Je höher der Zinkgehalt in Messing ist, desto höher ist seine Festigkeit und geringere Plastizität. Der Zinkgehalt von Messing, das in der Industrie verwendet wird, überschreitet 45% nicht. Egal wie hoch der Zinkgehalt ist, er erzeugt Sprödigkeit und verschlechtert die Eigenschaften der Legierung. Messing kann in Guss- und Druckverarbeitungsprodukte unterteilt werden.
Messing ist unterteilt in:
1) Gewöhnliches Messing
Es ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Wenn der Zinkgehalt weniger als 39% beträgt, kann Zink in Kupfer gelöst werden, um ein einphasiges a, genannt einphasiges Messing, zu bilden, das eine gute Plastizität aufweist und für die Heiß- und Kaltpressverarbeitung geeignet ist. Wenn der Zinkgehalt größer als 39% ist, gibt es eine einphasige und kupferzinkbasierte feste Lösung b, die als zweiphasiges Messing bezeichnet wird. B macht die Plastizität klein und die Zugfestigkeit nimmt zu, was nur für die Heißpressbearbeitung geeignet ist.
Der Code wird durch&"H + Nummer GG" dargestellt, H steht für Messing und die Zahl steht für den Massenanteil von Kupfer. Zum Beispiel bedeutet H68 Messing mit 68% Kupfergehalt und 32% Zinkgehalt; Messingguss hat ein&"Z GG"; vor dem Code, wie ZH62.
H90 und H80 sind einphasig, goldgelb, daher werden sie gemeinsam als golden, als Beschichtung, Dekorationen, Medaillen usw. bezeichnet. H68 und H59 gehören zu zweiphasigem Messing, das in Bauteilen von Elektrogeräten wie z Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben, Federn usw.
Im Allgemeinen wird einphasiges Messing zur Kaltverformung und zweiphasiges Messing zur Heißverformung verwendet.
2) Spezialmessing
Die Mehrelementlegierung, die durch Hinzufügen anderer Legierungselemente zu gewöhnlichem Messing gebildet wird, wird Messing genannt. Üblicherweise hinzugefügte Elemente umfassen Blei, Zinn, Aluminium usw., die entsprechend als Bleimessing, Zinnmessing und Aluminiummessing bezeichnet werden können. Der Zweck des Hinzufügens von Legierungselementen. Hauptsächlich zur Verbesserung der Zugfestigkeit und der Verarbeitbarkeit.
Code:" H + Symbol des Hauptelements (außer Zink) + Massenanteil von Kupfer + Massenanteil des Hauptelements + Massenanteil anderer Elemente".
Beispiel: HPb59-1 bedeutet, dass der Massenanteil von Kupfer 59%, der Massenanteil von Blei 1% und der Rest Bleimessing mit Zink beträgt.
3 Bronze
Bronze ist die früheste Legierung in der Geschichte. Es bezog sich ursprünglich auf eine Kupfer-Zinn-Legierung. Es wurde wegen seiner bläulich-grauen Farbe Bronze genannt. Um den Prozess und die mechanischen Eigenschaften der Legierung zu verbessern, werden den meisten Bronzen andere Legierungselemente wie Blei, Zink und Phosphor zugesetzt. Da Zinn ein knappes Element ist, werden in der Industrie immer noch viele nicht zinnfreie Wuxi-Bronzen verwendet. Sie sind nicht nur billig, sondern haben auch die erforderlichen besonderen Eigenschaften. Bronze wird ebenfalls in zwei Kategorien unterteilt: Druckverarbeitungs- und Gussprodukte.
Code: Die Ausdrucksmethode besteht aus&"Q + Haupt-Plus-Element-Symbol und Massenbewertung + Massenbewertung anderer Elemente GG". Fügen Sie für gegossene Produkte das Wort&"Z GG" hinzu. vor dem Code. Zum Beispiel: Qal7 bedeutet, dass Aluminium 5% beträgt, der Rest ist Kupfer-Aluminium-Bronze. ZQsn10-1 bedeutet, dass der Zinngehalt 10% beträgt, der Gehalt an anderen Legierungselementen beträgt 1%, der Rest ist gegossene Zinnbronze für Kupfer. Bronze kann in zwei Arten unterteilt werden: Zinnbronze und Spezialbronze (nämlich Wuxi-Bronze).
(1) Es handelt sich um eine Kupfer-Zinn-Legierung mit Zinn als Hauptelement, auch Zinnbronze genannt
Wenn der Zinngehalt weniger als 5 bis 6% beträgt, löst sich Zinn in Kupfer unter Bildung einer festen Lösung und die Plastizität nimmt zu. Wenn der Zinngehalt aufgrund des Vorhandenseins einer festen Lösung auf Cu31Sb8-Basis größer als 5 bis 6% ist, nimmt die Zugfestigkeit ab, so dass Zinnbronze Der Zinngehalt liegt meist zwischen 3 und 14%. Wenn der Zinngehalt weniger als 5% beträgt, ist er für die Kaltverformungsbearbeitung geeignet, und wenn der Zinngehalt 5 bis 7% beträgt, ist er für die Heißverformungsverarbeitung geeignet. Wenn der Zinngehalt mehr als 10% beträgt, ist er zum Gießen geeignet.
Da a dem Elektrodenpotential ähnlich ist und das Zinn in der Zusammensetzung nitridiert wird, um einen dichten Zinndioxidfilm zu bilden, wird die Korrosionsbeständigkeit der Atmosphäre und des Meerwassers erhöht, aber die Säurebeständigkeit ist schlecht.
Da Zinnbronze einen breiten Kristallisationstemperaturbereich und eine schlechte Fließfähigkeit aufweist, ist es nicht einfach, konzentrierte Schrumpfhohlräume zu bilden, und es ist leicht, dendritische Entmischung und dispergierte Schrumpfhohlräume zu bilden. Die Gussschrumpfungsrate ist gering, was dazu beiträgt, Gussteile mit einer Größe zu erhalten, die sehr nahe an der Form liegt. Daher ist sie zum Gießen geeignet. Der Zustand komplexer Form und großer Wandstärke ist nicht zum Gießen von Gussteilen geeignet, die eine hohe Dichte und eine gute Abdichtung erfordern . Zinnbronze hat gute Reibungseigenschaften, Diamagnetismus und Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen. Zinnbronze kann je nach Herstellungsverfahren in zwei Kategorien unterteilt werden: druckverarbeitete Zinnbronze und gegossene Zinnbronze.
A, druckverarbeitende Zinnbronze
Der Zinngehalt beträgt im Allgemeinen weniger als 8% und sollte durch Kalt- und Heißdruckverarbeitung zu Platten, Streifen, Stäben, Rohren und anderen Profilen geliefert werden. Nach dem Aushärten nehmen die Zugfestigkeit und Härte zu, während die Plastizität abnimmt. Nach dem erneuten Tempern kann die Plastizität verbessert werden, während die höhere Zugfestigkeit beibehalten wird, insbesondere kann die hohe Elastizitätsgrenze erhalten werden. Korrosionsbeständige und verschleißfeste Teile, elastische Teile, antimagnetische Teile und Gleitlager in der Maschine, Buchsen usw. werden üblicherweise in geeigneten Instrumenten verwendet. Qsn4-3Qsn6.5 ~ 0.1.
B. Gießen von Zinnbronze
Lieferung durch Barren, von der Gießerei zu Gussteilen gegossen, geeignet für Gussteile mit komplexen Formen, aber geringen Dichteanforderungen wie Gleitlagern, Zahnrädern usw. Die am häufigsten verwendeten sind ZQsn10-1 und ZQsn6-6-3.
2) Spezielle Bronze
Durch Hinzufügen anderer Elemente als Ersatz für Zinn oder Wuxi-Bronze weisen die meisten Spezialbronzen höhere mechanische Eigenschaften, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf als Zinnbronze. Üblicherweise werden Aluminiumbronze (QAL7QAL5), Bleibronze (ZQPB30) usw. verwendet.
Die Legierung auf Kupferbasis mit Nickel als Hauptadditivelement ist silberweiß und wird als Kupfernickel bezeichnet. Der Nickelgehalt beträgt normalerweise 10%, 15%, 20%. Je höher der Gehalt, desto weißer die Farbe. Die binäre Kupfer-Nickel-Legierung wird als gewöhnliches Cupronickel bezeichnet, und die Kupfer-Nickel-Legierung mit Elementen wie Mangan, Eisen, Zink und Aluminium wird als komplexes Cupronickel bezeichnet. Reines Kupfer und Nickel können die Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, den elektrischen Widerstand und die Thermoelektrizität erheblich verbessern. Industrielle Kupfer-Nickel-Legierungen können nach ihren Leistungsmerkmalen und Verwendungen, die verschiedene Korrosionsbeständigkeiten und spezielle elektrische und thermische Eigenschaften erfüllen, in strukturelle Kupfer-Nickel-Legierungen und elektrische Kupfer-Nickel-Legierungen unterteilt werden.
4 Cupronickel
Die Legierung auf Kupferbasis mit Nickel als Hauptadditivelement ist silberweiß und wird als Kupfernickel bezeichnet. Die binäre Kupfer-Nickel-Legierung wird als gewöhnliches Cupronickel bezeichnet, und die Kupfer-Nickel-Legierung mit Elementen wie Mangan, Eisen, Zink und Aluminium wird als komplexes Cupronickel bezeichnet. Reines Kupfer und Nickel können die Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, den elektrischen Widerstand und die Thermoelektrizität erheblich verbessern. Industrielle Kupfer-Nickel-Legierungen können nach ihren Leistungsmerkmalen und Verwendungen, die verschiedene Korrosionsbeständigkeiten und spezielle elektrische und thermische Eigenschaften erfüllen, in strukturelle Kupfer-Nickel-Legierungen und elektrische Kupfer-Nickel-Legierungen unterteilt werden.
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