銅合金檢測(cè)中心_銅檢測(cè)服務(wù)機(jī)構(gòu)_CMA報(bào)告

廣東省工業(yè)分析檢測(cè)中心（Guangdong Industrial Analysis and Testing Center）作為中國檢驗(yàn)檢測(cè)服務(wù)的開拓者和領(lǐng)先者，是一家集檢驗(yàn)、檢測(cè)、綜合評(píng)價(jià)與技術(shù)服務(wù)的綜合性檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)。中心始建于1971年，先后隸屬于廣州有色金屬研究院、廣東省工業(yè)技術(shù)研究院（廣州有色金屬研究院），2015年12月經(jīng)廣東省機(jī)構(gòu)編制委員會(huì)批準(zhǔn)成為廣東省科學(xué)院屬下的獨(dú)立二級(jí)事業(yè)法人單位。中心擁有一支高水平的人才隊(duì)伍，現(xiàn)有高、中、初級(jí)專業(yè)技術(shù)和管理人員約100余人，其中教授14人，高級(jí)工程師27人，碩博士20人，具有中級(jí)職稱以上科技人員占60%以上。

1  銅及銅合金分類：

     1.1 純銅：純銅呈紫紅色，又稱紫銅。導(dǎo)電性次于金銀位于第三，在極低的溫度下仍有很好的塑性和韌性。熔點(diǎn)1083℃，密度8.89-8.95g/cm3，電阻系數(shù)1.67-1.68×10??Ω?cm（20℃），熱導(dǎo)率391w/（m2?k），線脹系數(shù)17.0×10??/℃，在淡水及海水中有良好的穩(wěn)定性。工業(yè)純銅牌號(hào)中代號(hào)T。

    1.2銅合金：銅合金按工藝分類有變形銅合金和鑄造銅合金，按化學(xué)成分分類又可分為黃銅、青銅和白銅三類。在銅合金牌號(hào)中，黃銅代號(hào)H，青銅代號(hào)Q，白銅代號(hào)B。以鋅為主要合金的為黃銅，以錫、鋁、鈹、硅、鉻為主要合金的為青銅，以鎳為主要合金的為白銅。各類銅合金又根據(jù)主要添加元素不同又有更細(xì)的分類，因此銅及銅合金牌號(hào)很多，待后詳續(xù)。

2  銅及銅合金的熱處理概述

       純銅常用的熱處理方式為再結(jié)晶退火。銅合金常用的熱處理方式有均勻化退火、去應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火、固溶及時(shí)效處理。均勻化退火主要目的是使鑄錠、鑄件的化學(xué)成分均勻，主要在冶金廠、鑄造車間進(jìn)行。

  2.1 去應(yīng)力退火  主要目的是消除變形加工、焊接、鑄造過程中產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定冷變形或焊接件的尺寸與性能，防止工件在切削加工時(shí)產(chǎn)生變形。冷變形黃銅、鋁青銅、硅青銅，其應(yīng)力腐蝕破裂傾向嚴(yán)重，必須進(jìn)行去應(yīng)力退火。銅合金去應(yīng)力退火溫度比再結(jié)晶退火溫蒂低30-100℃，約為230-300℃成分復(fù)雜的銅合金溫度稍高，一般為300-350℃。保溫時(shí)間為30-60分鐘。

       去應(yīng)力退火對(duì)銅合金的強(qiáng)度和硬度霧明顯影響，而必須很大的銅合金去應(yīng)力退火時(shí)會(huì)出現(xiàn)退火硬化現(xiàn)象，Zn含量大于10%、Al含量大于4%的鋁青銅，Mn含量大于5%的黃青銅這種現(xiàn)象尤為明顯。這與形成有序固溶體或溶質(zhì)原子在位錯(cuò)周圍集聚有關(guān)。

  2.2 再結(jié)晶退火  包括價(jià)格工序間的退火和產(chǎn)品的最終退火，目的是消除加工硬化，恢復(fù)塑性和獲得細(xì)晶粒組織。黃銅的晶粒度對(duì)其加工性能有較大影響，細(xì)晶粒組織強(qiáng)度高，加工表面質(zhì)量好，但變

形抗力大，成型難度大。粗晶粒組織易于加工，但表面質(zhì)量差，疲勞性能差因此，用于壓力加工的黃青銅，必須根據(jù)需要控制晶粒度。

  2.3 光亮退火  銅及銅合金在加工過程中容易氧化為了防止氧化，提高工件表面質(zhì)量許在保護(hù)氣氛或真空爐中退火，此即光亮退火。常用保護(hù)氣有水蒸氣、氨分解氣、氮?dú)飧稍锏臍錃狻＞唧w應(yīng)用詳見表一。

  2.4 固溶處理及時(shí)效  銅合金固溶處理的目的是為了獲得成分均勻的過飽和固溶體，并通過隨后的時(shí)效處理獲得強(qiáng)化效果。有些合金（如鈹青銅、硅青銅等）固溶處理可提高塑性便于進(jìn)行冷變形加工。復(fù)雜鋁青銅固溶處理后可獲得類馬氏體組織。

       銅合金固溶處理必須嚴(yán)格控制爐溫。溫度過高會(huì)使合金晶粒粗大，嚴(yán)重氧化和過燒，變脆。溫度過低，固溶不充分，又會(huì)影響隨后的時(shí)效強(qiáng)化。爐溫精度應(yīng)該控制在±5℃以內(nèi)，加熱后一般采用水冷。

       銅合金時(shí)效一般采用人工時(shí)效或熱加工后直接人工時(shí)效。已經(jīng)時(shí)效過的，為了消除某種原因而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，還需要進(jìn)行再時(shí)效（溫度比前段略低）。溫度控制精度也要求更高，一般不超出±3℃的范圍。

3  工業(yè)純銅的熱處理

       工業(yè)純銅熱處理主要是再結(jié)晶退火，目的是改變晶粒度、消除內(nèi)應(yīng)力、使金屬軟化。退火溫度為500-700℃。常用純銅材料的退火溫度見表二。

       為了防止氫病，必須將工件清洗干凈。對(duì)于含氧銅，特別是含氧量大于2%（質(zhì)量）的純銅，退火應(yīng)在弱還原環(huán)境下進(jìn)行，最好在真空爐中進(jìn)行，或?qū)⑼嘶饻囟认拗圃?00℃一下。退火完畢，工件贏迅速水冷，以減少氧化。