发布时间：2022-06-09点击：2483
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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