銅合金加工基礎(chǔ)

前言

銅和銅合金是古老而永遠(yuǎn)年輕的有色金屬。它伴隨著中華民族歷盡了近五千年的歷史滄桑。銅合金的發(fā)現(xiàn)和使用技術(shù)是我國古代文明史的重要組成部分。據(jù)文獻(xiàn)記載，在4800年以前我們的先輩就鑄造出了銅刀，在龍山文化時(shí)期，已經(jīng)能冶煉銅和銅合金，并掌握了銅合金的鑄造、鍛造和退火技術(shù)，這是最早的塑性加工。蒸汽機(jī)出現(xiàn)后銅合金加工生產(chǎn)由手工作坊方式發(fā)展成為工廠生產(chǎn)方式。隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，銅和銅合金加工技術(shù)也由半機(jī)械化向機(jī)械化和自動(dòng)化發(fā)展。20世紀(jì)80年代，在銅合金加工理論取得很多新成果的同時(shí)，新工藝、新技術(shù)和新產(chǎn)品也相繼出現(xiàn)。銅和銅合金在航天、航空、電子、電力、信息、能源、機(jī)械、冶金、建筑和交通等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。我國銅合金加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，銅合金材料加工產(chǎn)量居世界首位。銅合金材料的加工技術(shù)是控制和改善材料形狀、組織、性能及尺寸的主要手段。加工技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)銅合金新材料的開發(fā)研究、應(yīng)用有著決定性的作用，同時(shí)，對(duì)改善和提高傳統(tǒng)材料的生產(chǎn)和使用性能也具有重要的作用。為了滿足目前銅合金加工技術(shù)開發(fā)研究和生產(chǎn)的要求，我們不揣冒昧，編寫了這套《銅材生產(chǎn)加工叢書》，將銅合金材料從熔煉、鑄造到加工成形等工藝做了系統(tǒng)全面的介紹。本叢書搜集了國內(nèi)外銅合金材料加工領(lǐng)域的專家、學(xué)者及工程技術(shù)工作者在銅合金材料加工方面所取得的重要研究成果，以及作者在工作中積累的經(jīng)驗(yàn)，期望使讀者系統(tǒng)地了解銅和銅合金塑性加工理論與材料加工生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備等方面的知識(shí)，對(duì)銅合金加工工作者提高業(yè)務(wù)水平有所幫助。鑒于銅合金加工企業(yè)中都是按產(chǎn)品的形狀分為板、帶、條、箔、管、棒、型、線八類，本叢書分為《銅合金加工基礎(chǔ)》、《銅合金熔煉與鑄造工藝》、《銅合金板帶材加工工藝》、《銅合金管棒材加工工藝》、《銅合金型線材加工工藝》五個(gè)分冊(cè)。各分冊(cè)既有各自獨(dú)立的體系，又相互聯(lián)系，便于讀者使用。

內(nèi)容概要

　　《銅合金加工基礎(chǔ)》介紹了銅與銅合金的分類、制品和材料的加工方法、最新標(biāo)準(zhǔn)、成分、性能和用途，詳盡地闡述了銅合金熔體特性、分析了熔體的凝固過程，介紹了鑄造組織與晶粒細(xì)化，分析了銅和銅合金的塑性變形機(jī)理，總結(jié)了金屬塑性變形理論、三大曲線和兩圖以及銅合金的組織和相變、塑性加工時(shí)的力能計(jì)算，簡要介紹了有關(guān)質(zhì)量檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)及方法和銅合金的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)。附錄中還列出了銅與銅合金常用的數(shù)據(jù)資料，供查詢參考。《銅合金加工基礎(chǔ)》充分反映了國內(nèi)外有關(guān)銅及銅合金的基礎(chǔ)理論，內(nèi)容豐富，資料翔實(shí)。 　　《銅合金加工基礎(chǔ)》適合銅與銅合金生產(chǎn)與加工企業(yè)的技術(shù)人員使用，同時(shí)也可供大專院校冶金、材料及相關(guān)專業(yè)的師生參考。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 銅、銅合金及其制品、材料加工在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性1.2 銅及銅合金的分類1.2.1 分類方法1.2.2 銅的分類1.2.3 銅合金的分類1.3 銅、銅合金加工制品和材料1.4 銅、銅合金的加工方法1.5 銅、銅合金及其制品、材料的最新標(biāo)準(zhǔn)1.5.1 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)1.5.2 化學(xué)分析方法標(biāo)準(zhǔn)1.5.3 理化力學(xué)性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)1.5.4 銅及銅合金產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)1.5.5 包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸及貯存標(biāo)準(zhǔn)第2章 銅、銅合金的成分、性能和用途2.1 銅和低合金銅的成分、性能和用途2.1.1 銅的結(jié)構(gòu)2.1.2 銅的化學(xué)成分2.1.3 加工銅的物理性能2.1.4 銅的化學(xué)性能2.1.5 低合金銅的成分和性能2.1.6 銅和低合金銅的用途2.2 加工黃銅成分、性能和用途2.2.1 加工黃銅的成分2.2.2 加工黃銅的耐蝕性2.2.3 加工黃銅的特性和用途2.3 加工青銅的成分、性質(zhì)和用途2.3.1 加工青銅的成分2.3.2 加工青銅的化學(xué)性能2.3.3 加工青銅的特性和用途2.4 加工白銅的成分、性能和用途2.4.1 加工白銅的化學(xué)成分2.4.2 白銅的化學(xué)性能2.4.3 加工白銅的特性和用途2.5 鑄造銅合金的成分、性能和用途2.5.1 鑄造銅合金2.5.2 藝術(shù)銅合金2.5.3 壓鑄銅合金的成分、性能和用途第3章 銅與銅合金熔煉和鑄造加工的基礎(chǔ)理論3.1 銅與銅合金的熔煉加工的基礎(chǔ)理論3.1.1 銅與銅合金熔體的結(jié)構(gòu)3.1.2 銅與銅合金熔體的性質(zhì)3.1.3 銅的氧化特性3.1.4 銅的吸氣性3.1.5 銅的揮發(fā)性3.1.6 銅的吸雜性3.2 銅與銅合金鑄造加工的基礎(chǔ)理論3.2.1 凝固過程中合金液的流動(dòng)3.2.2 熔體的凝固過程3.2.3 凝固過程的傳熱3.2.4 凝固過程中的傳質(zhì)3.2.5 鑄造組織與晶粒的細(xì)化第4章 銅與銅合金塑性加工的基礎(chǔ)理論4.1 金屬塑性變形機(jī)理4.1.1 塑性與塑性指標(biāo)4.1.2 塑性狀態(tài)圖及其用途4.1.3 金屬塑性變形時(shí)的受力狀態(tài)4.1.4 金屬塑性的影響因素4.1.5 提高金屬塑性的措施4.2 銅與銅合金的塑性變形機(jī)理4.2.1 金屬材料的變形4.2.2 晶體的塑性變形機(jī)理4.2.3 銅合金的塑性變形4.3 金屬塑性變形理論4.3.1 彈塑性共存理論4.3.2 體積不變定律4.3.3 最小阻力定律4.3.4 塑性變形中的變形不均勻原理4.4 銅合金塑性變形的三大曲線和兩圖及其應(yīng)用4.5 銅合金的組織與相變4.5.1 銅合金的組織4.5.2 銅合金加工過程中的相變4.5.3 銅合金的固態(tài)相變4.5.4 銅的合金化原則4.6 銅與銅合金塑性加工時(shí)力的計(jì)算4.6.1 工程法及其應(yīng)用4.6.2 滑移線法及其應(yīng)用簡介4.6.3 其他方法簡介第5章 銅與銅合金的組織和性能5.1 銅和低合金銅的性能5.1.1 銅的力學(xué)性能5.1.2 加工銅的高溫氧化性能5.1.3 雜質(zhì)和微量元素對(duì)銅性能的影響5.2 加工黃銅的組織和性能5.2.1 普通黃銅的組織5.2.2 普通黃銅的性能5.2.3 特殊黃銅的組織和性能5.2.4 加工黃銅的脫鋅和應(yīng)力腐蝕破裂5.2.5 加工黃銅的高溫氧化5.3 加工青銅的組織和性能5.3.1 錫青銅組織和性能5.3.2 鋁青銅的組織和性能5.3.3 鈹青銅的組織和性能5.3.4 硅青銅的組織和性能5.3.5 錳青銅的組織和性能5.3.6 鉻青銅和鎘青銅的組織和性能5.3.7 鋯青銅的組織和性能5.3.8 鈦青銅的組織和性能5.3.9 鐵青銅、鎂青銅、碲青銅的組織和性能5.4 加工白銅的組織和性能5.4.1 白銅的組織及合金元素對(duì)白銅的影響5.4.2 結(jié)構(gòu)白銅的性能5.4.3 電工用白銅的性能和用途5.5 鑄造銅合金5.5.1 鑄造錫青銅的組織和性能5.5.2 鑄造鋁青銅的組織和性能5.5.3 鑄造鉛青銅的組織和性能5.5.4 鑄造鈹青銅的組織和性能5.5.5 鑄造硅青銅的組織和性能5.5.6 鑄造黃銅的組織和性能5.5.7 鑄造白銅的組織和性能5.6 銅合金的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)5.6.1 引線框架銅合金材料5.6.2 鉻鋯鎂銅合金5.6.3 高強(qiáng)鈹銅合金5.6.4 接觸線銅合金5.6.5 其他銅合金開發(fā)應(yīng)用第6章 銅與銅合金材料和制品的質(zhì)量檢驗(yàn)6.1 有關(guān)質(zhì)量檢驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)6.1.1 產(chǎn)品的化學(xué)分析方法標(biāo)準(zhǔn)6.1.2 產(chǎn)品的理化、力學(xué)性能檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)6.2 化學(xué)成分檢驗(yàn)6.3 金相檢驗(yàn)6.3.1 宏觀組織檢查6.3.2 顯微組織檢查26.3.3 紫銅、無氧銅含氧量的測(cè)定6.3.4 晶粒度的測(cè)定6.3.5 顯微硬度測(cè)定6.4 物理、力學(xué)性能檢驗(yàn)6.4.1 拉力試驗(yàn)6.4.2 硬度試驗(yàn)6.4.3 沖擊韌性試驗(yàn)6.4.4 其他力學(xué)性能試驗(yàn)6.5 外觀形狀尺寸檢驗(yàn)6.6 腐蝕檢驗(yàn)6.6.1 常用的腐蝕檢驗(yàn)和試驗(yàn)方法6.6.2 其他腐蝕試驗(yàn)附錄附錄1 銅及銅合金牌號(hào)對(duì)照附錄2 銅及銅合金的物理性能附錄3 銅系與銅合金相圖參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.1 銅、銅合金及其制品、材料加工在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性銅和銅合金是古老而永遠(yuǎn)年輕的有色金屬。它伴隨著永葆青春的中華民族歷盡了五千余年的歷史滄桑，在中華民族的文明發(fā)展史上書寫出不朽的篇章。由于地殼中有自然銅的存在，我國在遠(yuǎn)古時(shí)期即開始使用銅制品的工具。從考古文獻(xiàn)可見，甘肅東鄉(xiāng)馬家窯文化時(shí)期的青銅刀是我國迄今發(fā)現(xiàn)的最早的青銅器，而最早發(fā)現(xiàn)的黃銅器則是史前龍山文化時(shí)期的遺物。從史前的馬家窯和龍山文化時(shí)期到今天的21世紀(jì)，銅由原始狀態(tài)發(fā)展進(jìn)步到現(xiàn)代化狀態(tài)。即由一支小小的青銅刀發(fā)展到1997年的總質(zhì)量重達(dá)57t的非常壯觀的藝術(shù)杰作——普陀山南海觀音大佛像。銅和銅合金加工事業(yè)永遠(yuǎn)是伴隨著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技發(fā)展而發(fā)展的，并在這一發(fā)展過程中起著重要的作用。銅及其合金所具有的獨(dú)特的優(yōu)秀品質(zhì)和特性，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展逐步地為人們所了解和掌握，從而日益廣泛地在國民經(jīng)濟(jì)各部門中獲得應(yīng)用。譬如，具有高導(dǎo)電性和高導(dǎo)熱性的高強(qiáng)度銅合金重要的應(yīng)用有電機(jī)整流子、電氣化鐵路架空接觸線、電子通訊導(dǎo)電元件、集成電路引線框架和電真空器件等：電纜帶、電纜線等材料主要用于現(xiàn)代通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上；變壓器帶等用于電力工業(yè)上；高導(dǎo)熱、高耐蝕性的銅合金管材、空調(diào)管材、冷凝管材等用于建筑工業(yè)、汽車工業(yè)、火電站、核電站、大型船舶等工業(yè)上；高強(qiáng)度、耐磨、耐蝕的銅合金用于汽車同步器齒環(huán)等的耐磨零件，是汽車工業(yè)不可少的材料：化工用的耐蝕容器等；日常生活用品中的各種器皿、飾物、藝術(shù)品?？傊?，銅和銅合金的加工產(chǎn)品與國計(jì)民生息息相關(guān)，從人們普通的日常用品到宇宙飛船、航天飛機(jī)、高精尖產(chǎn)品，從彩色電視機(jī)、空調(diào)到微電子技術(shù)，處處都有銅的存在，處處都離不開銅，銅與人類共舞。

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