銅は多種多様な金属、合金、化合物で使用されており、生産と生活のあらゆる側面に深く浸透しており、21世紀の人類の急速な発展に不可欠な金属になりました。
銅の定義
銅は、化学記号CUと原子番号29を備えた化学元素です。遷移金属です。銅の最も一般的な用途は、電気配線です。現在の電気配線は、通常、純粋な銅で作られています。なぜなら、その電気伝導率は銀に次ぐものであるが、はるかに安いため、純粋な銅で作られています。
一般的な分類
多くの人々は、銅には1種類しかないと信じています。ただし、実際にはさまざまな種類の銅があります。たとえば、銅合金;真鍮は銅と亜鉛の合金です。白い銅は銅とニッケルの合金です。ブロンズは、亜鉛とニッケル以外の元素、主にブリキの青銅とアルミニウムの青銅を持つ銅の合金です。また、赤い銅は非常に高い銅含有量があり、総不純物含有量は1％未満です。銅材料には、硫酸銅、塩化銅、銅棒、銅バー、銅インゴット、銅板、銅線、銅合金、粗銅、銅ストリップ、酸化銅、銅箔、銅チューブ、銅箔、銅スラッジ、銅鋳造、電解銅、およびその他の銅アリスが含まれます。
銅材料は、ロッド、ワイヤー、プレート、ストリップ、バー、チューブ、ホイルなど、さまざまな形の純粋な銅または銅合金から作られた材料です。銅材料は、ローリング、押し出し、描画によって処理されます。プレートとバーはホットロールまたはコールドロールされていますが、ストリップとホイルはコールドロールされています。チューブとバーは押し出されたり描画されたり、ワイヤーが描画されます。
1。純粋な銅
純粋な銅は、酸化銅膜が表面に形成された後に紫になるバラの赤い金属です。したがって、産業用純粋な銅は、しばしば赤銅または電解銅と呼ばれます。密度は8〜9 g/cm²と1083度の融点を備えた純粋な銅は、優れた電気伝導率を持ち、ワイヤ、ケーブル、ブラシ、その他の材料の製造に広く使用されています。また、優れた熱伝導率を備えており、コンパスや航空器具などの磁気干渉から保護する必要がある磁気機器とメーターの製造によく使用されます。その優れた可塑性により、ホットプレスやコールドフォームが簡単になり、チューブ、ロッド、ワイヤー、ストリップ、ストリップ、プレート、ホイル、その他の材料にすることができます。純粋な銅製品には、製錬された形と加工形の両方があります。
中国の加工銅材料は、通常の銅（T1、T2、T3、およびT4）、酸素を含まない銅（TU1、TU2、および高純度、真空を含まない銅）、デオキシ化銅（タップおよびTUMN）、および少量のアロシング要素の少量の特殊な銅（ARSENING COPPER）の4つのカテゴリに分割できます。
純粋な銅の電気導電率と熱伝導率は銀に次ぐものであり、電気導電性および熱伝導材の製造に広く使用されています。赤い銅は、空気、海水、特定の非酸化酸（塩酸、希薄硫酸）、アルカリ、生理食塩水、およびさまざまな有機酸（酢酸、クエン酸）の優れた耐食性を示し、化学業界で使用します。赤い銅はまた、優れた溶接性を示し、冷たいプラスチック処理を通じてさまざまな半仕上げおよび完成品に加工できます。 1970年代、赤い銅の生産は、他のすべての銅合金の総生産量を超えました。
純粋な銅の微量不純物は、その電気的および熱伝導性に大きな影響を与えます。チタン、リン、鉄、およびシリコンは電気伝導率を大幅に低下させ、カドミウムと亜鉛は影響を最小限に抑えます。酸素、硫黄、セレン、およびテルリウムは、銅への固形溶解度が低く、それと脆性化合物を形成することができます。これは電気導電率にほとんど影響を与えませんが、処理の可塑性を減らすことができます。通常の赤い銅が水素または一酸化炭素を含む還元大気で加熱されると、水素または一酸化炭素は粒界で酸化酸化酸化物（Cu2O）と反応し、高圧水蒸気または二酸化炭素ガスを生成します。この現象は、多くの場合、銅の「水素病」と呼ばれます。酸素は銅の溶接性に有害です。ビスマスまたは鉛は、銅で低い溶融点の共同を形成し、熱い脆性を引き起こします。脆性ビスマスが穀物の境界で薄膜を形成すると、寒さを引き起こします。リンは銅の導電率を大幅に低下させますが、溶融銅の流動性を高め、溶接性を向上させます。適切な量の鉛、テルリウム、および硫黄は、機械加工性を改善できます。
2。真鍮
真鍮は銅と亜鉛の合金です。最も単純な真鍮は、単純な真鍮または普通の真鍮として知られる銅と亜鉛のバイナリ合金です。真鍮の亜鉛含有量を変えると、機械的特性が変化する真鍮を生成できます。亜鉛含有量が多いと、強度が向上し、延性が低下します。工業的に使用される真鍮には、45％以下の亜鉛が含まれている必要があります。亜鉛含有量が多いほど、脆性が生じ、合金の特性が悪化します。真鍮は、キャストまたはプレスワークに分類できます。
真鍮は次のようにさらに分類されます。
1）普通の真鍮
銅と亜鉛の合金です。亜鉛含有量が39％未満の場合、亜鉛は銅に溶解して、単相真鍮と呼ばれる単相を形成します。これは優れた可塑性を持ち、ホットプレスとコールドプレスの作業に適しています。亜鉛含有量が39％を超えると、真鍮には単相真鍮（a）と二重真鍮として知られる銅亜鉛固形溶液（b）の両方が含まれています。位相（b）は可塑性を低下させますが、引張強度を増加させ、ホットプレスの作業にのみ適しています。
指定は「H + a数」であり、Hは真鍮を表し、数は銅の質量割合を表します。たとえば、H68は、銅含有量が68％、亜鉛含有量が32％の真鍮を表します。キャストブラスには、Zh62などの指定の前に「Z」があります。
H90とH80は金色の色の単相真鍮であるため、一般的な名前「ゴールド」です。それらは、メッキ、装飾、メダルなどに使用されます。 H68とH59は二重真鍮であり、ボルト、ナット、ワッシャー、スプリングなどの電気部品で広く使用されています。一般的に、単相真鍮は低温の変形に使用されますが、デュプレックス真鍮は高温の変形に使用されます。
2）特別な真鍮
他の合金要素を通常の真鍮に追加することによって形成された合金は、真鍮と呼ばれます。一般的に追加された要素には、鉛、ブリキ、アルミニウムが含まれ、鉛の真鍮、ブリキの真鍮、アルミニウムの真鍮などの対応する名前が含まれます。合金要素を追加する目的は、主に引張強度を高め、処理可能性を向上させることです。
指定は、「メイン追加要素のH +シンボル（亜鉛を除く） +メイン追加要素の銅 +質量分数の質量分数 +他の要素の質量分率」です。
たとえば、HPB59-1は、59％の銅59％の質量分数、主な追加要素として1％の鉛を備えた鉛の真鍮を表し、バランスは亜鉛です。
3。ブロンズ
ブロンズは、歴史で使用されている最も初期の合金の1つです。もともとは銅星合金を指していましたが、青みがかった灰色の色のために青銅色と呼ばれていました。合金の加工性と機械的特性を改善するために、ほとんどのブロンズには、鉛、亜鉛、リンなどの他の合金要素も含まれています。ブリキは希少な要素であるため、多くのスズフリーのブリキのないブロンズが産業で使用されています。これらは安価であるだけでなく、望ましい特別な特性も持っています。ブロンズは、プレスワークと鋳造製品の2つのカテゴリにも分かれています。
コード：指定は、「Q +のシンボルと主要な要素の質量分数 +他の要素の質量分率」で構成されています。鋳造製品には「Z」が付いています。たとえば、QAL7は5％アルミニウムとバランス銅を含むアルミニウム青銅を表しています。 ZQSN10-1は、10％のスズ、1％の他の合金要素、およびバランス銅を備えたキャストティンブロンズを表します。ブロンズは、ティンブロンズと特別なブロンズ（スズフリーブロンズとも呼ばれます）にさらに分けられます。 （1）主な要素としてスズを備えた銅星合金、ティンブロンズとしても知られています。スズの含有量が5〜6％未満の場合、スズは銅に溶解して固溶体を形成し、可塑性が増加します。 Cu31SB8に基づいた固溶体の出現により、TIN含有量が5〜6％を超えると、引張強度が低下します。したがって、ティンブロンズのスズ含有量は、ほとんど3〜14％です。スズの含有量が5％未満の場合、低温変形処理に適しています。スズの含有量が5〜7％の場合、高温の変形処理に適しています。スズの含有量が10％を超える場合、キャストに適しています。 Aは電極電位に近く、組成のスズがニトリッド後に密度の高い二酸化物膜を形成するため、大気と海水に対する耐食性が増加しますが、酸抵抗は低くなります。ティンブロンズの結晶化温度範囲が広く、流動性が低いため、濃縮された収縮空洞を形成する可能性は低くなりますが、樹状突起の分離と分散した収縮空洞を形成する可能性が高くなります。その低鋳造収縮により、粒子に非常に近い寸法の鋳造が可能になります。したがって、複雑な形状と厚い壁を鋳造するのに適していますが、高密度と緊張を必要とする鋳物には適していません。 Tin Bronzeは、優れた抗摩擦特性、抗磁気特性、および低温靭性を示します。その生産方法に基づいて、ティンブロンズは、プレス形式のティンブロンズとキャストティンブロンズの2つのカテゴリに分けることができます。
A.プレス形式のブリキブロンズ
錫の含有量は通常8％未満です。プレート、ストリップ、ロッド、チューブなどのプロファイルに形成されるホットまたはコールドプレスに適しています。作業硬化後、張力と硬度は増加しますが、延性は低下します。アニーリングは、高い引張強度を維持しながら延性を改善し、特に高い弾性限界を達成することができます。一般的に使用されるグレードには、腐食および耐摩耗性の機器、弾性成分、抗磁気成分、および機械のスライドベアリングとブッシング用のQSN4-3およびQSN6.5-0.1が含まれます。 B.ティンブロンズをキャストします
インゴットとして供給され、鋳造所の鋳物に投げ込まれます。複雑な形状の鋳造に適していますが、スライドベアリングやギアなどの密度の低い要件に適しています。一般的に使用されるグレードには、ZQSN10-1およびZQSN6-6-3が含まれます。
2）特別な青銅
錫を置き換えるために他の要素が追加されているか、ブリキのないブロンズが使用されます。ほとんどの特別なブロンズは、スズブロンズよりも高い機械的特性、耐摩耗性、耐食性を提供します。一般的に使用されるグレードには、アルミニウム青銅（QAL7およびQAL5）と鉛青銅（ZQPB30）が含まれます。
一次添加剤としてニッケルを備えた銅ベースの合金は銀色で、白い銅と呼ばれます。ニッケルの含有量は通常10％、15％、または20％で、含有量が高いほど色が白くなります。銅ニッケルバイナリ合金は通常の白い銅と呼ばれ、マンガン、鉄、亜鉛、アルミニウムなどの要素を備えた銅ニッケル合金は、複雑な白い銅と呼ばれます。純粋な銅にニッケルを追加すると、強度、耐性抵抗、電気抵抗、熱電特性が大幅に改善されます。産業用カプロニッケルは、その性能の特性と使用に従って、それぞれさまざまな腐食抵抗と特別な電気および熱特性を満たしている構造カプロニッケルと電気カプロニッケルに分けられます。
4。主要な添加剤としてニッケルを備えた銅ベースの合金は銀色で、白い銅と呼ばれます。銅ニッケルバイナリ合金は通常の白い銅と呼ばれ、マンガン、鉄、亜鉛、アルミニウムなどの要素を備えた銅ニッケル合金は、複雑な白い銅と呼ばれます。純粋な銅にニッケルを追加すると、その強度、腐食抵抗、電気抵抗、熱電特性が大幅に向上します。産業用白い銅は、その性能特性と用途に応じて、さまざまな腐食抵抗要件と特定の電気および熱特性を満たしている、構造的な白い銅と電気の白い銅に分割されます。
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