发布时间：2022-06-09点击：2514
微量元素进入铜是不可避免的， ， ，， ，由于元素特性的不同， ， ，， ，可以不固溶于铜、微量固溶、大量固溶、无限互溶， ， ，， ，固溶度随温度下降而激烈降低、固相下有复杂相变等， ， ，， ，因此对铜性能的影响千差万别。。 。。。。。
氢
氢在铜中的行为是人们正在研究的课题， ， ，， ，氢与铜不形成氢化物， ， ，， ，氢在液态和固态铜中的溶解度随着温度升高而增大， ， ，， ，特别是在液态铜中有很大的溶解度， ， ，， ，在凝固时， ， ，， ，会在铜中形成气孔， ， ，， ，从而导致铜制品的脆性和表面起皮；； ；；；；；；
在固态铜中， ， ，， ，氢以质子状态存在， ， ，， ，氢的电子填充铜原子的S层轨道， ， ，， ，形成质子型固溶体， ， ，， ，氢对铜的性能虽然影响甚微， ， ，， ，但氢对铜及铜合金来说是有害的， ， ，， ，含氧铜在氢气中退火时会产生裂纹， ， ，， ，即“氢病”， ， ，， ，原因是发生Cu2O+H2 ? 2Cu+H2O反应， ， ，， ，产生的水蒸气会造成气孔和裂纹；； ；；；；；；
各种元素对氢在铜中的溶解度影响不一， ， ，， ，其中Ni、Mn等元素引起溶解度增加， ， ，， ，P、Si等元素减少氢在铜中的溶解度， ， ，， ，可以通过减少熔炼时间， ， ，， ，调整成分， ， ，， ，控制炉料中氢气含量， ， ，， ，熔体表面采用木炭覆盖等办法减少铜中氢的含量。。 。。。。。
氧
氧在铜的生产过程中是不可避免的， ， ，， ，其影响也非常重要， ， ，， ，氧很少固溶于铜， ， ，， ，1065℃时为0.06%,600℃时为0.002%（重量比）；； ；；；；；；氧在铜中除极少易固溶外， ， ，， ，均以Cu2O形式存在， ， ，， ，铜的氧化物不固溶于铜， ， ，， ，呈现Cu+Cu2O共晶组织， ， ，， ，分布于晶界， ， ，， ，共晶反应为：L含氧0.39% 1065℃ α含氧0.01%+Cu2O,亚共晶铜中的含氧量与共晶量成正比,可在显微镜下与标准图片比较来精确测定铜中的含氧量。。 。。。。。
氧对铜及合金性能的影响是复杂的,微量氧对铜的导电率和机械性能影响甚微,工业铜具有很高的导电率,其原因是氧作为清洁剂,可以从铜中清除掉许多有害杂质， ， ，， ，以氧化物形式进入炉渣， ， ，， ，特别是能够清除砷、锑、铋等元素， ， ，， ，含有少量氧的铜其导电率可以达到100-103%±ACS,高纯铜如6N铜在深冷条件下电阻值是相当低的。。 。。。。。
电真空构件用铜应严格控制其中氧的含量， ， ，， ，其原因是电真空器件需要在氢气中密封， ， ，， ，铜中氧的存在会导致氢病发生， ， ，， ，引起器件高真空环境破坏， ， ，， ，因此电真空用铜应该是无氧铜， ， ，， ，中国国家标准中规定无氧铜中含氧量小于20ppm， ， ，， ，美国ASTM标准中规定为3ppm， ， ，， ，为控制氧含量， ， ，， ，在无氧铜生产中都应选择优质电解铜原料， ， ，， ，在熔炼工艺中采取还原性气氛， ， ，， ，加强熔池表面覆盖， ， ，， ，一般使用木炭�；； ；；；；；；�；； ；；；；；；
铜及铜合金熔炼时， ， ，， ，一般均应进行脱氧， ， ，， ，脱氧剂有磷、硼、镁等， ， ，， ，以中间合金方式加入， ， ，， ，磷是***有效的脱氧剂， ， ，， ，不过应严格控制磷的残留量， ， ，， ，因其能够强烈降低铜及合金的导电率。。 。。。。。
磷
铜磷二元相固表明， ， ，， ，在714℃时存在着共晶反应：L8.4%→α1.75%+Cu3P， ， ，， ，随着温度降低， ， ，， ，磷在铜中的固溶量迅速减少， ， ，， ，300℃时为0.6%， ， ，， ，200℃时为0.4%；； ；；；；；；固溶于铜中的磷显著的降低其导电率， ， ，， ，含P0.014%的软带导电率为94%IACS， ， ，， ，含P0.14%的导电率仅为45.2%；； ；；；；；；
磷是***有效、成本***低的脱氧剂， ， ，， ，微量磷的存在， ， ，， ，可以提高熔体的流动性， ， ，， ，改善铜及合金的焊接性能、耐蚀性能、提高抗软化程度， ， ，， ，所以磷又是铜及合金的宝贵添加元素， ， ，， ，含P0.015-0.04%的磷铜合金， ， ，， ，广泛用于生产建筑用水道管、制冷和空调器散热管、舰船海水管路；； ；；；；；；
低磷铜合金板、带材在电子和化工工业中广泛应用， ， ，， ，集成电路引线框架铜带也大量使用低磷铜合金；； ；；；；；；共晶成份的磷铜合金， ， ，， ，是优良的焊接材料， ， ，， ，高磷铜合金在580-620℃之间具有超塑性， ， ，， ，可以热挤成φ3-φ5毫米焊丝， ， ，， ，是焊接铜及铜合金、钢和铜零件的重要材料。。 。。。。。
其它金属元素对铜的影响
镁、锂、钙有限固溶于铜， ， ，， ，锰与铜无限互溶， ， ，， ，这四个元素都可作为铜的脱氧剂；； ；；；；；；锰可以提高铜的强度， ， ，， ，低锰铜合金具有高强和耐蚀性能， ， ，， ，在化学工程中有所应用， ， ，， ，锰铜电阻温度系很少， ， ，， ，是优良的电阻合金；； ；；；；；；由于有同素异晶转变， ， ，， ，使铜锰合金固态下相变十分复杂， ， ，， ，固相下具有调幅分解， ， ，， ，变晶转变等过程， ， ，， ，具有减振降噪性能， ， ，， ，是***的阻尼合材料。。 。。。。。
以铈为代表的稀土元素几乎不固溶于铜， ， ，， ，它们在铜中的作用是变质和净化， ， ，， ，可以脱硫与脱氧， ， ，， ，并能与低熔点杂质形成高熔点化合物， ， ，， ，消除有害作用， ， ，， ，提高铜及合金的塑性， ， ，， ，在上引铸造线坯中加入稀土元素， ， ，， ，能够改善塑性， ， ，， ，减少冷加工的裂纹。。 。。。。。
文章来源：铜信宝
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