铜合金铸造工艺 各种成分的铜合金的结晶特征不同，铸造性能不同，铸造工艺特点也不同。 1、锡青铜：结晶特征是结晶温度范围大，凝固区域宽。铸造性能方面流动性差，易产生缩松，不易氧化。工艺特点是壁厚件采取定向凝固（顺序凝固），复杂薄壁件、一般壁厚件采取同时凝固。 2、铝青铜和铝黄铜：结晶特征是结晶温度范围小，为逐层凝固特征。铸造性能方面流动性较好，易形成集中缩孔，极易氧化。工艺特点是铝青铜浇注系统为底注式，铝黄铜浇注系统为敞开式。 3、硅黄铜：结晶特征是介于锡青铜和铝青铜之间。铸造性能（在特殊黄铜中）。工艺特点是顺序凝固工艺，中注式浇注系统，暗冒口尺寸较小 我国铜及铜合金分类习惯按色泽分类,一般分为四大类: 1、紫铜：系指纯铜，主要品种有无氧铜、紫铜、磷脱氧铜、银铜； 2、黄铜：系指铜与锌为基础的合金，又可细分为简单黄铜和复杂黄铜，复杂黄铜中又以第三组元冠名为镍黄铜、硅黄铜等； 3、青铜：系指除铜镍、铜锌合金以外的铜基合金，主要品种有锡青铜、铝青铜、特殊青铜（又称高铜合金）； 4、白铜：系指铜镍系合金； 我国铜及铜合金标准化工作进展迅速，有关铜的国家标准分为四大类，一为基础标准，其中GB5231—2001规定了加工铜及铜合金化学成份及产品形状；二为化学分析方法标准，规定了铜及合金中主成份和杂质元素的化学分析方法；三为理化性能试验方法，其中包括了电阻系数、超声波探伤、涡流探伤、残余应力、脱锌腐蚀、无氧铜含氧量、断口、晶粒度等规定方法；四为产品标准，其中包括阴极铜、电工用铜线锭、铸造黄铜锭、铸造青铜锭、粗铜、硫酸铜、铜铍中间合金、铜中间合金、铜精矿以及铜及合金加工材标准。 我国除国家标准外，还有行业标准和企业标准，为满足产品开发的需要，供需双方还可商定专用技术条件。 世界各国铜及铜合金产品均纳入国家标准，如美国ASTM标准、日本JIS标准、英国BS标准、德国DIN标准、法国NF标准、俄罗斯ΓOCT标准、国际标准ISO、欧盟BSEN标准等；标准化工作对国民经济发展极为重要，同时也是铜材生产、研究、应用的总结，因此世界各国铜及铜合金标准都在不断的修订和完善。 1.1、纯铜（紫铜） 纯铜呈紫红颜色，在我国又称紫铜，在工程技术界中被广泛的应用。工程中应用的纯铜品位一般为含铜99.90-99.99%，我国加工铜国家标准中共列出9个牌号，其中包括有3个纯铜牌号、3个无氧铜牌号、2个磷脱氧铜牌号、1个银铜牌号；随着科学技术发展，高纯铜也开始应用，纯度可达99.99%—99.9999%，又称为4N、5 N、6N铜。 纯铜具有优良的导电、导热、耐蚀、无磁、良好的工艺性能、纯铜的物理性能、化学性能、机械性能、工业性能等，随着纯度、温度、生产方法、金属组织、塑性变形程度等不同而变化。 1.1.1、纯铜的物理性能 铜在门捷列夫周期表中位居29位，属于过渡族元素。纯铜具有美丽的橙红色，仅次于银的导电和导热性能，是电的良导体。纯铜具有适中的强度和很高的塑性，适于压力加工成各种形状半成品，室温下主要物理性能列入表1.1.1 表1.1.1、纯铜物理性能 性能名称 数值 晶格类型 面心立方 原子量 63.54 密度 8.9克/cm3 熔点 1083℃ 导电率 % ±ACS 电阻率 0.01673 欧姆.mm2/m 线性膨胀数 17.6×10-6/℃ 导热率0-100℃ 399W/mk 0.94卡/cm.s.c 电阻温度系数 0.00393/℃ 磁化率 -0.086×10-3/kg 比热 0.092卡/克. ℃ 湿度 20℃ 软态 280MPA 延伸性 ≥40% 1.1.2、铜的化学性质 铜具有高的正电位，Cu+和Cu++离子标准电极电位分别为+0.522及+0.345伏，在水中不能置换氢，在大气、纯净水、海水、非氧化性酸、碱、盐溶液、有机酸介质和土壤中具有优良的耐蚀性，但是铜易氧化，生成CuCo和Cu2O，温度大于200℃时，氧化加速。在氧化剂，氧化性酸中发生去极化腐蚀，在硝酸、盐酸中被迅速腐蚀，当大气和介质中含有氯化物、硫化物、含硫气体、含氨气体时，铜的腐蚀加速，暴露在潮湿的工业大气中的铜制品表面，很快失去光泽，形成碱式硫酸铜和碳酸铜[CuSO43Cu(OH)2、CuCO3Cu(OH)2]，制品表面颜色一般经历红绿色、棕色、兰色等变化过程，大约10年之后，铜制品表面会被铜绿所覆盖，铜的氧化物很容易被还原。 铜具有优良的抗海洋生物附着能力，在舰船建造和海洋工程中被广泛的应用，包覆铜镍合金的船壳可以提高船速，减少燃料消耗。铜对环境是友善的，各种细菌在铜制品表面不能存活，铜的许多有机化合物，是人类和植物生长所不可缺少的微量元素，因此铜制品在建筑行业中广泛应用，在供给人类饮用水的输送管路中，明显优于其它路材料，铜在PH值大于6.5的水质中将有腐蚀现象发生，Cl-1、SO4-2、CO3-2离子浓度越高、温度越高，铜的腐蚀将加剧，主要腐蚀类型有点腐蚀、溃蚀、应力腐蚀等。 1.1.3 纯铜的力学性能 纯铜的强度指标较低，塑性优良，纯铜具有优秀的耐低温性能，在深冷状态下，纯铜的力学性能有所提高，是理想的耐低温材料；随着温度升高，铜的强度指标下降，塑性指标升高，室温下铜的一般力学性能列入表1.1.3。 纯铜的力学性能与冷加工率、退火温度、晶粒度有紧密关系，力学性能随着加工率增加强度指标上升，塑性指标下降，而经过冷变形的纯铜材，随着退活温度提高，强度指标下降，塑性指标提高，在℃之间，强度指标和塑性指标同时发生突变，此温度范围在纯铜材料中发生了再结晶相变过程。
