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1、铜材培训教材01资料铜材培训教材 第一章 金属的分类自然界的物质，一般可分为两大类：金属和非金属。迄今已发现的107种元素中，金属约占五分之四左右，在门捷列夫元素周期表中，由硼到钋划一根折线，位于这根线左方的元素是金属元素，右方的为非金属元素。大多数金属有金属光泽，具有导电、导热性，比重较大，强度、塑性较高，容易与氧化合生成氧化物，并随着温度的升高，金属的导电性降低，电阻率增大。非金属则相反，大多数没有这些性质。我们常见的铜、铝、锌、镍、镁、铁等都是金属元素，氧、碳、磷、硅等都是非金属元素。通常又把金属分成黑色金属和有色金属。黑色金属是指钢、铁、钨、铬、锰等。有色金属品种繁多，按其比重，在地壳

2、中的含量，以及提取方法等可分为重有色金属、轻金属、贵金属和稀有金属等。铜、锌、镍、铅等称重有色金属，铝、镁等称轻金属，金、银、铂等称贵金属，钛、铂、钒等称稀有金属。第二章 有色金属产品的表示方法有色金属产品牌号的命名，根据国家标准GB34064规定：有色金属产品代号，采用汉语拼音字母，国际化学元素符号及阿拉伯数字相结合的方法表示。1. 金属的冶炼产品均采用国际化学元素符号结合顺序号表示，在元素符号顺序之间划一横道。一般金属的纯度随顺序号增加而降低，但高纯度金属则相反，并在顺序号前加“0”。例如：铜Cu1，Cu2。Cu1中含的杂质比Cu2中含的杂质要少，高纯度AL01，AL02。AL02的纯度高

3、于AL01的纯度。2. 金属的加工产品表示方法有两种：a) 铝、镍、镁的纯金属加工产品用汉语拼音第一个字母顺序号表示。例如：铜T1、T2，铝L1、L2，镍N1、N2，镁M1、M2。b) 除铜、铝、锌、镍、镁以外的纯金属加工产品均用国际化学元素符号表示。例如：锌Zn、铅Pb。第三章 合金纯金属虽然具有良好的导电、导热性能，但是它们的机械性能一般较低，而且价格较高，故工业上大量使用的都是合金。两种或者两种以上的金属元素（或者金属与非金属元素）溶合在一起，形成一种具有金属特性的新物质称为合金。例如：黄铜是铜与锌等元素组成的合金。合金一般具有较组成该合金的金属要高的硬度和强度，而且合金能够通过改变化学

4、成份，改变组织结构等达到为适应多种用途和各种性能的要求。第四章 铜及铜合金根据在铜中加入合金元素的不同，通常把铜、铜合金分为紫铜（纯铜）、黄铜、青铜和白铜四大类。1. 紫铜纯铜是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后，外观呈紫红色，故称为紫铜。纯铜是用电解法制造出来的，故又称为电解铜。紫铜比重为8.9g/cm3，熔点为1083C，它的导电性和导热性仅次于银，居第二位。它具有一定的强度，较高的塑性和抗蚀能力，易于冷热加工。紫铜中含有微量杂质，如：氧、硫、铝、铋等对机械性能都有一定的影响，其中氧是经常遇到的杂质之一，它使铜塑性、韧性下降，造成热加工困难，含氧的铜，冷加工后，如在还原性气氛中退火，还常引起

5、裂缝。因此，工业上将铜按含氧量和生产方法分为三类：a) 韧铜：含氧量约为0.02%-0.1%的紫铜。有T1、T2、T3、T4四个牌号。主要用于制作电线、电缆等导电材料及制作各种合金。b) 无氧铜：在碳和还原性气体保护下进行熔炼和制造的，含氧量极低，小于0.003%，有TU1、TU2，两个牌号。主要用于制造能抗氢气作用而不产生脆性现象的高导电铜线。电子工业上用的必须与玻璃焊接的铜线及某些冲压件等。c) 脱氧铜：加入足够的脱氧剂，将氧脱除得相当彻底后，所获得的无氧铜，有TUP、Tumn，两个牌号。主要用于电子工业作焊接、电子管材料等。二、黄铜黄铜是铜和锌的合金，在铜锌合金基础上再加上一些其它合金元

6、素即为复杂黄铜。1、普通黄铜：各牌号的普通黄铜的代号都是以“黄铜”拼音字母的第一个字母“H”开头，其后面的数字表示含铜量。例如：H62表示平均含铜量为62%，余量为锌的黄铜。实际上使用的黄铜，含锌量都在45%以下，按其他组织可分为黄铜和（+）两相黄铜。含锌量在36%以下的黄铜，如H80、H68、H65等属于单相黄铜。黄铜塑性好，可冷热压力加工，适宜于做各种深冲零件。含锌量为36-45%的黄铜，如H62、H59等属于（+）两相黄铜。（+）两相黄铜在室温下含有性硬而脆的相，故强度高、塑性低。在高温下，无序的相塑性远比有序的高，因此适于热加工。（+）黄铜具有较高的强度和良好的抗蚀性，应用于制造垫圈、

7、弹簧各种金属铜网等。2、复杂黄铜：为了提高或者获得黄铜的某些性能，在普通黄铜中分别加入铝、镍、锰、铁、铅、锡等元素，即形成了复杂黄铜。如：Hpb59-1表示含铜量59%、含铅量1%、余量为锌的铅黄铜。铅黄铜：在黄铜中加入少量的铅，能提高合金的耐磨性能及改善切削性能。如Hpb59-1、Hpb63-3，适宜做圆珠笔头、钟表零件、制锁配件等易切削零件。锡黄铜：在黄铜中加入0.5-1.5%的锡，能使合金的强度稍有提高，但能显著提高在海洋大气和海水中的抗蚀性，如HSn62-1用于航海，造船工业中作为焊料等。锰黄铜：在黄铜中加入1-4%的锰，能显著提高合金的机械性能及在海水、过热蒸汽中的抗蚀性。如：Hfe

8、59-1-1适用于船泊制造中作焊料等。铁黄铜：铁在黄铜中的溶解读为0.1-0.2%，当含量增加时将产生含铁较多的FeZn10化合物，以粒状分布在合金内部，起细化晶粒的作用，提高合金的机械性能。如：Hfe59-1-1适用于制造在摩檫及受海水腐蚀条件下工作的焊接材料。三、青铜：青铜分为锡青铜和无锡青铜。青铜开始时是铜与锡的合金，近几十年来，在工业中应用了大量含铅、硅、铝、锰、铍的铜合金，习惯上也叫青铜。为了区别起见，一般将铜锡合金称为锡青铜，其他称为特殊青铜。青铜的代号都是以“青铜”拼音字母的第一个字母“Q”开头，例如：QSn6.5-0.1表示第一个添加元素为锡，它的锡含量为6.5%，含磷为0.1

9、%，余量为铜的锡磷青铜。锡青铜：锡青铜的机械性能相当好，随着含锡量的增加，它的硬度和强度也增加了，但是塑性降低。当含锡量超过6-7%时，塑性将显著降低。因此，压力加工用锡青铜的含锡量一般不超过8%，在工业上应用的锡青铜，其中除了铜和锡之外，一般还加入锌、铅、镍、磷等合金元素，以改善锡青铜的机械性能、工艺性能和组织结构。如：QSn4-3、QSn6.5-0.1做电机元件、接插元件及弹性元件等。硅锰青铜：有较好的机械性能、工艺性能和耐蚀性能。如：Qsi3-1广泛用于仪器制造工业中作抗腐蚀弹簧和弹性零件。铍青铜：有较高的强度、硬度、弹性、耐蚀性和耐疲劳等优点，而且还有高的导电性、导热性以及被撞击时不产

10、生火花的特性。如：Qbe1.9、Qbe2主要用于制造各种精密仪表及仪器的弹簧等弹性元件。四、白铜：工业用白铜是以铜为基体，镍为主要添加元素的合金。1、普通白铜：是铜和镍的二元合金。各牌号白铜的代号都是“白铜”拼音字母的第一个字母“B”开头。如：B19表示含镍量为19%，余量为铜的普通白铜。普通白铜具有较高的耐腐蚀性，良好塑性，并能很好地承受冷热加工，因此广泛用作舰艇、海滨站的冷凝等。2、复杂白铜：白铜中再加入锰、铁、锌和铝的铜镍合金称为复杂白铜。如：BZn15-20锌白铜，具有高的耐腐蚀性和相当的机械性能，主要用于钟表零件、精密仪器以及工业装饰品等。我国经常生产的铜及铜合金的牌号和成份见表1。

11、代号合金牌号主要化学成份（%）总杂质（%）T1一号铜Cu99.950.05T2二号铜Cu99.900.10T3三号铜Cu99.700.30TU1一号无氧铜Cu0.03TU2二号无氧铜Cu99.950.05Zn-01特一号锌Zn99.9950.005Zn-1一号锌Zn99.990.010Zn-2二号锌Zn99.960.040Zn-3三号锌Zn99.90.10H8080黄铜Cu79.0-81，Zn余量0.3H6868黄铜Cu67.0-70.0，Zn余量，Fe0.1以下0.3H6565黄铜Cu64.0-67.0，Zn余量，Fe0.1以下0.3H6262黄铜Cu60.5-63.5，Zn余量，Fe0.1

12、5以下0.5Hpb59-159-1铅黄铜Cu57.0-60.0，Pb0.8-1.9，Zn余量0.75H62FQSn4-34-3锡青铜Sn3.5-4.5，Zn2.7-3.3，Cu余量，Fe0.05以下0.2QSn6.5-0.16.5-0.1锡青铜Sn6.0-7.0，P0.1-0.25，Cu余量0.1QSn6.5-0.46.5-0.4锡青铜.Sn6.0-7.0，P0.3-0.4，Cu余量0.1QAL9-29-2铝青铜AL8.0-10.0，Mn1.5-2.5，Cu余量1.7Qsi3-13-1硅青铜Si2.75-3.5，Mn1.0-1.5，Fe0.3以下，Cu余量1.10BZn15-2015-20锌白

13、铜Ni+Co13.50-16.50，Zn18.00-21.00， Cu余量0.90第五章 金属原料各加工厂的熔炼车间里，配料中使用的原料主要是各种新金属、旧料、废料和中间合金。一、 新金属是指由冶炼厂供给的那些纯金属（俗称新料）：电解铜、电解锌、电解镍等。某些非金属元素如硅、磷等亦常被用作合金的原料它们的化学成分由国家标准和部颁标准规定。二、 旧料旧料主要是指厂内在熔铸及加工生产过程中产生金属及合金废料（洗炉料、废品、棒坯的锯宵、拉丝车间的刨花头子、废品、轧车废品等）。三、 化学废料是指那些化学成份不符合金属或者合金标准化学成份的杂料。例如：变料过程中产生的洗炉料，牌号混杂的碎屑或者残料。注：

14、所有成份合格的旧料，必须按品种的合金分类，保管、堆放，堆放场地应有明显标志，不得混料。四、 中间合金 对于难熔易挥发等元素，应配制中间合金，其目的是：1、 便于加入某些熔点高，易氧化燃烧或者挥发的元素到合金中去。2、 有利于控制合金的化学成份。3、 避免金属产生过热，减少熔炼损耗。4、 缩短熔化时间。中间合金应尽可能满足下列要求 ；1、 熔化温度低于或者接近于合金的熔化温度。2、 尽量提高添加元素的含量。3、 化学成份均匀一致夹杂物少。4、 希望中间合金的铸块具有脆性，可以破碎而能得任意大小的块度。5、 能够抵抗大气的腐蚀作用，保存期间不应碎成粉末。如下：铜-磷（Cu-P）8-15%磷780-

15、840脆铜-铬（Cu-Cr）3-5%铬1150-1180不脆铜-硅（Cu-Si）15-25%硅800-1000脆铜-镉（Cu-Cd）50%镉900铜-锰（Cu-Mn）27%锰1160-1300不脆第六章 主要产品及用途特点（本文主要介绍中铝上铜产品）主要产品： 类别品种板带高铜合金系列板带双金属系列固相复合板带纯铜系列板带变压器用纯铜带黄铜系列板带白铜系列板带锡磷青铜带管材紫铜管黄铜热交换器管白铜管复杂黄铜管泵管其它黄铜管阀体管棒材C系列易切削黄铜棒青铜棒黄铜挤制棒异型棒线材黄铜线气门咀专用黄铜线青铜线紫铜线白铜线铜合金扁线无氧圆铜线电工用铜线坯箔材覆铜板用铜箔锂电池用铜箔一、铜板、带系列：（

16、一）、产品名称：双金属系列固相复合板带牌号：Ag2/T2、Ag2/QSn6.50.1、Ag2/QSn6.50.4、Ag2/BZn1520、T2/QSn6.50.1、T2/BZn1520等。 规格：板厚 0.4-3.0mm 板宽 50-200mm 板最长3.0m 带厚 0.05-1.0mm， 带宽 5-200mm 带卷最重20kg（带长1.0kg/mm） 双金属层比有1：1、1：9、1：10等 。状态：软态（M）、半硬态（Y2）、硬态（Y）、特硬态（T）。执行标准：企标Q/HUAJ-5-90，也可按用户要求标准生产。主要用途：电讯等行业制作高导电高可靠性的弹性接触元器件。（二）、产品名称：高铜合

17、金系列板带牌号：JCI（KFC）状态：软态（M）、半硬态（Y2）、硬态（Y）、特硬态（T）。规格：板厚0.40-3.0mm板宽50-610mm板最长3.5m。带厚0.10-3.0mm带宽10-610mm卷最重4.2吨（带长7kg/mm）执行标准：日本标准主要用途：通讯、微电子、电脑行业集成电路接插件框架材料。产品介绍：加入铁、镍、锡、磷等少量合金元素的高铜合金，可以明显提高纯铜的机械强度和弹性以及再结晶温度，而仍有较高的导电、导热性和良好的加工性。 已成功取代了进口日本同类铜带，用户制成零件已返销出口日本。 （三）、产品名称：纯铜系列板带牌号：T2、TP2状态：软态（M）、半硬态（Y2）、硬态

18、（Y）态.规格：板厚 0.4 -3.0mm 板宽50-610mm 板最长3.5m带厚0.10-3.0mm带宽10-610mm带最大卷重4.2吨（带长7kg/mm）执行标准：板国家GB/T20402008带国家GB/T20592008也可按日、美、德等国标准生产供应。主要用途：电气、电力行业导电耐蚀器件，交通运输、化工行业输液、贮液器、换热器、冷凝器等。 产品介绍：杂质含量很少，含铜量99.5%。因此有很高的冷热加工塑性、很高的导电导热性、耐大气、海水、盐酸和多种有机酸腐蚀，可焊接但变形抗力小、硬度低。采用单张连续热处理和表面清洗钝化工艺后，更有色泽均一、机械性能均匀、无划伤等表面缺陷和不易变色

19、的优点。（四）、产品名称：变压器用纯铜带牌号：T2状态：软态（M）规格：带厚0.15-3.0mm、宽10-610mm 、最大卷重4.2吨（带长7kg/mm）。执行标准：企业Q/HUAJ2097。也可按日、美、德等国标准生产。主要用途：制作电力、电讯工业中的变压器、电缆带等。产品介绍：铜含量99.95，杂质含量极少。因此具有极高的导电导热性，导电率I.A.C.S98.5，边部毛剌高度0.01mm。采用单张连续热处理和表面清洗钝化工艺后,更有色泽均一、机械性能均匀、无划伤等表面缺陷和不易变色。（五）、产品名称：黄铜系列板带牌号：H62、H63、H65、H68、H70、H80、H85、H90、H96

20、。状态：软态（M）、半硬态（Y2）、硬态（Y）、特硬态（T）规格：板厚0.4-3.0mm板宽50-610mm板最长3.5m带厚0.1-3.0mm带宽10-610mm带卷最重4.2吨（带长7kg/mm）执行标准：板国家GB/T20402008、带国家GB/T20592008也可按日、美、德等国标准生产。主要用途：仪表、电气、电讯、机械制造、汽车电器、日用五金等行业。产品介绍：为铜锌二元铜合金。具有冷热加工塑性好、耐蚀、易焊接，有适宜的机械强度和导电导热性，价格低 。采用单张连续热处理和表面清洗钝化工艺后，更有色泽均一、机械性能均匀、无划伤等表面缺陷和不易变色的优点。 （六）、产品名称：白铜系列板

21、带产品名称：BZn1520、BZn1818、BZn1820、BZn1826状态：软态（M）、半硬态（Y2）、硬态（Y）、特硬态（T）态。规格：板厚 0.4-3.0 mm、宽50-300mm、 最长3.5m 带厚 0.1-3.0 mm、宽10-300mm 卷最重1.8吨（带长6kg/mm）产品执行标准：锌白铜板国家GB205389锌白铜带国家GB207189企业标准Q/HUAJ1995也可按日、美、德等国标准生产。主要用途：医疗器械、电讯、电子、仪器、仪表行业耐蚀弹性元器件。产品介绍：为铜镍锌三元合金，具有美丽的银白色泽、很高的机械强度、很高的弹性、高耐蚀性、优良的塑性和焊接性能。通常用来做精密

22、仪器、通讯器材、医疗器械、食品炊具、弹性元器件及五金饰件。二、铜棒、线系列：（一）、C系列易切削黄铜棒1、C3604（HPb58-3、CuZn39Pb3、CZ121Pb3）主要化学成份：Cu 57-61Pb 1.8-3.7Zn余量规格范围：2.565 S2.5-S55 a2.5a45产品介绍：高速切削黄铜棒材，适用于高速自动车床的加工，广泛应用于机械、IT、电器、汽车、精密仪器、五金装潢等行业。2、C3771（C37700）主要化学成份：Cu 58-61Pb 1.5-2.5Zn余量规格范围：2.565 S2.5-S55 a2.5a45产品介绍：产品具有良好的热锻塑性和切削性能，是热锻并兼顾易切

23、削理想的铜合金材料。该材料广泛适用于制造家用、商用、工业用制冷器阀体、连接螺帽、液化气角阀、异型表壳、卫生洁具铜制品等。3、C3602（C36000、CuZn36Pb3）主要化学成份：Cu 59-63Pb 1.8-3.7Zn余量规格范围：2.565 S2.5-S55 a2.5a45产品介绍：产品具有优良的切削性能及良好的冷加工塑性。适用于自动车床既高速切削同时又需扩孔、铆接的加工。广泛应用于汽车零部件、IT行业连接器，气动元件、阀体、水暖器件、齿轮、喷嘴、螺栓螺母等。4、C38500主要化学成份：Cu 55-58Pb 2.5-3.5Zn余量规格范围：2.565 S2.5-S55 a2.5a45

24、产品介绍：低铜高速切削材料，切削性能优于C3604，但塑性较差，适用于纯切削加工，不适于塑性加工。应用于高速自动车床零件加工。5、HPb59-1、HPb63-3、HPb63-3B化学成份HPb59-1Cu57-60Pb0.8-1.9Zn余量HPb63-3Cu62-65Pb2.4-3.0Fe0.1Zn余量HPb63-3BCu62-65Pb2.4-3.7Fe0.35Zn余量规格范围：2.565 S2.5-S55 a2.5a45产品介绍：上述产品均为国内专业使用的含铅黄铜牌号，其中HPb59-1可以进行热锻，同时又能进行冷墩，兼具切削的材料，综合性能较好。HPb63-3产品类似于C3602，适宜于即

25、切削又需扩孔、铆接等零件，这二种材料目前主要应用于国内一些军工企业。HPb63-3B主要应用于钟表行业。（二）、青铜棒（QSn6.5-0.1、C54400）化学成份QSn6.5-0.1Sn 6.0-7.0P 0.10-0.25Cu余量C54400Sn 3.5-4.5Pb 3.5-4.5Zn1.54.5%P 0.05-0.50Cu余量规格范围：QSn6.5-0.1 2.518 C54400 2.522 产品介绍：QSn6.5-0.1青铜棒具有较高的弹性、耐磨性和抗磁性，用于制造导电性好的部件，精密仪器中的耐磨零件和抗磁元件。C54400青铜棒具有高的减磨性、耐腐蚀性，易切削加工。广泛应用制作承受

26、磨擦耐蚀的零件，如：衬套、圆盘、轴承及通讯电缆接插件。（三）、异型棒 产品介绍：原上海第一铜棒厂拥有500多种形状的异型产品，由于采用2800吨反向挤压机进行生产，异型棒产品具有尺寸偏差小、组织致密、力学性能稳定等优点，应用于国民经济各行业。（四）、黄铜挤制棒规格范围：16100 S16S85 a16a70黄铜挤制棒包括圆、六角、方棒、矩形棒、异型棒等多个品种。其中圆棒最大可挤制100mm，在国内处于领先地位。广泛应用于机电、五金、医药、仪表、水暖器材、船舶、汽车、建筑、装潢等行业。（五）、黄铜线（H62、H65、H68、H70、C2700、H80、C3601、C3602、C3603、C360

27、4、C3771、HPb58-3、HPb59-1 HPb63-3等）规格范围：0.110.0 黄铜线具有较高的信誉，产品化学成份均匀，力学性能稳定，尺寸精度高，表面光洁，金相组织致密，曾多次荣获优质产品称号。广泛应用于高性能电池芯、金属织网、螺丝螺帽、铆钉、按钮、装饰、自动切削机床等行业。（六）、C3601气门咀专用黄铜线化学成份：Cu 59-63Pb 1.8-3.7Fe0.3Zn余量规格范围：0.110.0产品介绍：C3601气门咀专用黄铜线适用于较大变形量的冷墩同时进行切削、钻孔的加工。具有与橡胶粘合率好的特性，主要应用于制作轮胎气门咀等零件。（七）、青铜线（QSn6.5-0.1、QSn6.

28、5-0.4、QSn4-0.3、CuSn4、C54400、QSn3-1）规格范围：0.16.0 青铜线具有良好的耐蚀、耐磨和优良的机械及工艺性能，被广泛应用于制作耐蚀、耐磨弹簧、金属编织绳、弹性电器元件等领域。八、紫铜线规格范围：0.16.0 紫铜线具有尺寸精度高、表面光洁、力学性能稳定等特点，主要用于制作铆钉、复合材料、导电元件、焊罐等制造领域。（九）、白铜线（BZn15-20、BZn15-20-0.3、BZn18-18、BZn25-20、GM408无镍白铜）规格范围：0.16.0白铜线具有较好的耐蚀性及较高的强度，弹性好。易于冷热压力加工，易于焊接，被广泛应用于制作耐蚀的结构件、接插件、眼镜

29、架、服饰拉链及装饰行业。新开发的GM408无镍白铜是一种新型的绿色环保材料，它以无害的锰、铝等元素代替了对环境、人体有害的镍元素，即节省了成本，同时有益于净化环境，但目前的缺点是加工难度较大，白色度不如一般白铜件。（十）、铜合金扁线（H62、H65、C2700、H68、H85、QSn6.5-0.1、BZn15-20-0.3、GM408）规格范围：0.56.00.56.0铜扁线目前产品以出口为主，产品尺寸精度高、表面光泽、力学性能稳定，被广泛应用于制作拉链、接插件、装饰品等。三、铜管系列：产品名称合金牌号规格范围 mm应用范围紫铜管其中：空调光管T2 TP1 TP24.7622.20.31.8空调、冰箱、热水器内螺纹TP1 TP2712.70.30.5 铜水管TP2122190.63建筑、装璜行业 防火电缆管T253622.52.8 异型导线管T25286.8321.56.0电炉、变压器、机电 其它T2 TP1 TP24.762190.310白铜管