金属材料有许多中类型,我们常见的锌、锡、铝、镍 在铜合金材料中固溶度很大,分别为39.9%、15.8%9.4%,镍则无限互溶,它们与铜合金材料形成连续固溶体,具有宽阔的单相区,它们能够明显地提高铜合金材料的机械性能、耐蚀性能,但都使铜合金材料的导电、导热性能降低,与其它金属材料相比较,仍属于优良的导电和导热材料。
锌、锡、铝、镍与铜合金材料形成宝贵的合金,可分为黄铜合金材料、青铜合金材料、白铜合金材料合金,构筑了庞大合金系的基础,这些合金具有优秀的综合性能,比如,黄铜合金材料具有高强、耐磨、耐蚀、高导热、低成本;青铜合金材料具有高强、耐磨、耐蚀;白铜合金材料具有极为优秀的耐恶劣水质和海水腐蚀性能,所有这些优点都是其它金属材料不能代替的。
难熔金属钨、钼、钽、铌不固溶于铜合金材料,微量存在可以作为结晶核心细化晶粒、提高再结晶温度,粉末法生产的钨铜合金材料、钼铜合金材料具有很高的耐热性能,比容很大,导热性优于难熔合金,是重要的热沉材料,用于电子工业中的固体器件。
稀贵金属中金、钯、铂、铑与铜合金材料无限互溶,是宝贵的焊料合金,用于电子元器件的封装和各种触点;其它稀有、稀散和阿系元素微量存在于铜合金材料中,或与铜合金材料形成合金,在特殊环境中有着重要应用,许多元素在铜合金材料中行为的研究正不断深化。
镁、锂、钙有限固溶于铜合金材料,锰与铜合金材料无限互溶,这四个元素都可作为铜合金材料的脱氧剂;锰可以提高铜合金材料的强度,低锰铜合金材料合金具有高强和耐蚀性能,在化学工程中有所应用,锰铜合金材料电阻温度系很少,是优良的电阻合金;由于有同素异晶转变,使铜合金材料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,是著名的阻尼合材料。
以铈为代表的稀土元素几乎不固溶于铜合金材料,它们在铜合金材料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,提高铜合金材料及合金的塑性,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。
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