铜、黄铜和青铜通常被归类为有色金属,属于同一类红色金属。它们均具有耐腐蚀、高导电/导热性和可焊接性等特点,使其广泛应用于建筑、电子、艺术品、机械等行业。
虽然这些金属具有相似的特性,但每种金属都具有对于特定应用至关重要的独特特性。了解它们的差异对于选择最适合您的项目的非常重要。
本文展示了每种材料的独特特性,阐明了铜、黄铜和青铜之间的差异。我们将指导您找到更好的解决方案,为您的项目选择合适的材料。
铜,在元素周期表中标记为Cu,是一种天然存在的金属元素,具有独特的红橙色。它是自然界中发现的少数可以直接加工的金属之一,而且由于铜更纯净,它通常具有更高的价值,并且能够在不损失任何质量的情况下回收利用。
铜根据其纯度以及其他添加元素的类型和含量分为各种等级。以下是一些常见的铜牌号:
电解韧铜(ETP)铜(C11000):含铜量至少为99.90%,是最常见的铜牌号。它不仅具有最高水平的导热性和导电性,而且还具有出色的成型性和延展性。
无氧高导 (OFHC) 铜 (C10100):一种含氧量极低的高导铜。这一特性增强了其导电性并降低了氧化风险。
脱氧高磷(DHP)铜(C12200):机械性能与C11000相似,但含有少量磷。这种添加可以去除金属中的氧,增强其可焊性和钎焊能力,同时还可以防止氢脆。
碲铜(C14500):含有少量碲,通常在0.4%至0.7%之间。碲的添加增强了机械加工性,而不会显着影响电导率。
黄铜是一种主要由铜和锌以及微量其他金属组成的合金。锌和这些附加元素的比例显着影响黄铜的颜色(从更深的红铜到浅金)和机械性能。例如,增加锌含量通常会提高强度,但可能会降低延展性,使合金更硬、更脆。此外,由于含有锌,黄铜的成本通常比纯铜便宜。
黄铜有多种等级,主要根据铜与锌的比例以及其他合金元素的添加量进行分类。常见的有以下几种:
插装式黄铜 (C26000): 这种合金通常由 70% 的铜和 30% 的锌组成,擅长冷加工,具有良好的强度和延展性。它非常适合弹药外壳、散热器芯、热交换器以及连接器和端子等电气部件。
黄黄铜(C27200):锌含量比C26000高,具有亮黄色,成型性良好。它经常用于工业和建筑应用。
低铅黄铜 (C33000):这种合金具有低铅含量,易于加工,符合更严格的环境标准,非常适合饮用水系统等配件。
钟表黄铜(C35300):其优异的机械加工性能可实现精密加工,特别是在钟表制造中。
易切削黄铜 (C36000):以出色的延展性和机械加工性而闻名,广泛用于软焊、钎焊以及制造配件、紧固件和阀门。这是最常见的黄铜类型。
建筑青铜(C38500):因其出色的机械加工性和精美的外观而被选择,是建筑五金和装饰元素的理想选择。
海军黄铜 (C46400): 含有少量锡,具有卓越的耐海水腐蚀性能,非常适合海洋应用和暴露在恶劣环境中的部件。
青铜是一种金棕色合金,主要由铜和锡组成,还含有少量铝、锰、硅和磷等元素。它已经使用了数千年,可以追溯到公元前 3500 年的古代文明。
随着金属加工技术的进步和对改善材料性能的需求的增加,研究人员已经探索添加其他元素来增强青铜的性能。以下是青铜器的常见品种。
高铅锡青铜(C93200):常用于轴承(通常称为“轴承青铜”)、衬套、泵和阀门组件以及中等强度和良好耐磨性的机械应用。需要撕裂。
铝青铜(C95400):被称为最硬、最强的青铜类型,在盐水中具有很强的耐腐蚀性,适用于泵、阀门和船舶部件。它还用于重型应用,例如飞机起落架。
磷青铜(C51000):磷青铜以其优异的抗疲劳性、良好的耐腐蚀性和高强度而闻名,通常用于弹簧、紧固件、电气连接器和轴承等部件承受重复的压力和恶劣的环境。
硅青铜(C65500):具有高强度、优异的耐腐蚀性(特别是在海洋条件下)和良好的机械加工性。它广泛用于船舶硬件、建筑应用以及泵和阀门组件,这些领域的使用寿命和美观性至关重要。
为了区分它们的不同属性,我们先通过下表进行初步比较。
财产 | 青铜 | 黄铜 | 铜 |
元素组成 | 铜、锡、其他 | 铜、锌、其他 | 纯铜 |
颜色/外观 | 红棕色 | 黄金般的 | 橙红色 |
耐腐蚀 | 出色的 | 中间的 | 非常好 |
电导率 | 缓和 | 高的 | 非常高 |
导热系数 | 229~1440 BTU/小时-英尺²-°F | 64 BTU/小时-英尺²-°f。 | 223 BTU/小时-ft²-°f |
熔点 | 大约。 950 - 1050°C | 大约。 900-940℃ | 1085℃ |
密度 | 7.5~8.8g/c㎥ | 8.4~8.7g/c㎥ | 8.96g/c㎥ |
硬度 | 40~420 BHN | 55~73 伯明翰 | 35 BHN |
屈服强度 | 125-800兆帕 | 95至124兆帕 | 33.3兆帕 |
抗拉强度 | 350至635兆帕 | 338至469兆帕 | 210兆帕 |
机械加工性 | 从公平到良好 | 良好到优秀 | 公平的 |
焊接性 | 贫穷的 | 好的 | 出色的 |
接下来我们从元素成分、外观、耐蚀性、导电性、密度重量、硬度、强度、切削加工性、焊接性等方面进行具体比较。
铜是一种纯元素金属,化学符号为Cu,原子序数为29,在元素周期表中。
黄铜是一种铜锌合金,含有铜(60%~90%)和锌(10%~40%),偶尔还与锡、铅、铝或镍形成合金。
青铜主要由铜(80%~90%)和锡(10%~20%)组成,偶尔添加铝或锌等其他元素。
黄铜,顾名思义,具有类似黄金的外观。这使得很容易与其他两者区分开来。青铜和红铜具有相似的红棕色。相比之下,与青铜的暗金色相比,铜具有独特的红橙色。此外,青铜的表面经常呈现出微弱的环,这可以作为一个重要的区分特征。
青铜通常比铜和黄铜表现出更好的耐腐蚀性,特别是由于其锡含量,在盐水环境中。此外,通过加入铝和磷等附加元素可以增强其抵抗力。
铜虽然在海洋环境中的抵抗力稍差,但随着时间的推移会形成一层铜绿保护层,有助于防止进一步恶化。
黄铜虽然仍具有一定的抵抗力,但通常抵抗力较差,并且在暴露于特定化学品或盐水条件时可能会加速腐蚀。
铜、黄铜和青铜由于其不同的成分而表现出不同水平的导电性和导热性。
在电气方面,铜因其出色的导电性而成为最著名的金属之一,拥有 100% 的导电率。黄铜的电导率约为铜的 28%,而青铜则落后于铜,约为 15%。
从热学角度来看,青铜在三者中具有最高的导热率,铜位居第二,黄铜的导热率最低。
铜是一种纯元素,密度相对较高,为 8.96g/cm3,是三种金属中重量最高的。黄铜是铜和锌的合金,其密度随着锌比例的增加而降低。这是因为与铜相比,锌的密度较低(7.14 克/立方厘米)。青铜主要是铜和锡的合金,其密度根据锡或其他附加元素(例如铝、硅或磷)的用量而变化。锡的密度约为7.31克/立方厘米,低于铜的密度。
根据布氏硬度值,青铜>黄铜>铜。
纯铜是三种金属中最软的,而青铜是最硬的,但由于更脆而容易破裂。
强度是指材料在受到外力作用时抵抗变形和破坏的能力。硬度和强度(屈服强度和拉伸强度)之间存在很强的相关性。较硬的材料通常强度更高,但延展性可能较差。因此,就强度而言,青铜>黄铜>紫铜。
由于铜质较软,加工起来有点困难。一般来说,有效的加工需要正确的工具和技术。在加工过程中,它往往会产生长而粘的切屑,如果管理不当,有时会导致问题。
青铜具有良好的切削加工性。其适度的硬度和强度可降低变形风险,使其能够承受切割和其他加工操作。此外,大多数青铜合金的磨损率相对较低,有助于提高加工工具的耐用性。然而,一些青铜合金,如高硅青铜或其他特殊青铜合金,可能含有磨料颗粒,会加速加工过程中的刀具磨损。
与铜和青铜相比,黄铜具有高度可加工性。它产生更短、更易于管理的切屑,使其更易于加工。此外,黄铜有时含有铅,可提高机械加工性。
所有三种金属都是可焊接的。铜通常被认为适合焊接,但其高导热性需要更高的能量输入才能实现最佳焊接。然而,无氧铜和脱氧铜由于在焊接过程中不易氧化,因此具有优异的焊接性,使其在各种应用中备受青睐。
黄铜含有锌,其沸点比铜低。焊接过程中,锌的蒸发会导致焊缝出现气孔并释放出有害的氧化锌烟雾。通常采用 MIG、TIG,尤其是钎焊等技术来缓解这些挑战。
青铜在热影响区可能会出现脆性并产生孔隙。 TIG 焊接通常用于青铜,以减少这些问题。
为项目选择合适的材料时,重要的是要考虑每种金属的所有特性以及它们将如何影响您的项目。需要记住的一些关键点将帮助您选择更好的材料。
青铜因其优异的耐海水腐蚀性能而成为海洋应用的最佳选择。
黄铜因其类似黄金的外观而广泛应用于日常生活中,例如门把手和乐器。
铜卓越的导电性使其在电线和热交换器中不可或缺。此外,由于其抗菌特性,铜经常被用来制造食品烧瓶和食品加热器。
虽然铜、黄铜和青铜都是耐用金属,但它们具有不同程度的多功能性。
铜以其卓越的延展性而脱颖而出,为涉及金属成型和弯曲的制造工艺提供了出色的灵活性。
黄铜具有优异的机械加工性和良好的延展性,使其适用于需要复杂机械加工的装饰性和功能性部件。
青铜虽然具有良好的机械加工性,但缺乏铜和黄铜的延展性,使其不太适合需要变形的应用,但非常适合暴露在腐蚀环境中的耐磨零件和组件。
铜、黄铜、青铜的成本主要由成分和加工要求决定。就其成分和元素比例而言,铜是三种金属中最昂贵的。虽然这三种材料都含有铜,但由于混入了合金元素,黄铜和青铜的含量远低于纯铜。这降低了黄铜和青铜的成本。
铜、黄铜、青铜的成本主要由成分和加工要求决定。就其成分和元素比例而言,铜是三种金属中最昂贵的。虽然这三种材料都含有铜,但由于混入了合金元素,黄铜和青铜的含量远低于纯铜。这降低了黄铜和青铜的成本。
铜及其合金青铜、黄铜广泛应用于各个行业。如果您正在寻找可靠的合作伙伴来加工金属原型和零件,那么 Chiggo 就是您的最佳选择!我们提供全面的定制金属加工服务,例如 CNC 加工、钣金制造和压铸,专为生产高质量金属零件而量身定制。
凭借 10 多年为各行业制造金属零件的经验,我们提供具有竞争力的价格和较短的交货时间。请联系我们,了解有关为您的零件选择正确材料和制造工艺的更多信息。
在我们的日常生活中,我们无时无刻不在与各种金属材料打交道。您有没有想过您的智能手机外壳是由什么金属制成的?或者为什么汽车和自行车如此轻而坚固?这些问题的答案往往在于一种我们经常忽视但起着至关重要作用的金属——铝。
从微型电子产品到重型工业系统,几乎每件硬件都依赖机械紧固件才能有效运行。本文深入探讨了紧固件及其广泛的应用。准备好仔细看看了吗?加入我们,一起发现: 什么是紧固件? 不同类型的紧固件及其用途 用于制造紧固件的材料 如何为您的项目选择合适的紧固件 什么是紧固件? 紧固件是一种用于将两个或多个物体机械连接或固定在一起的硬件设备。它涵盖了广泛的工具类别——螺钉、螺母、螺栓、垫圈、铆钉、锚栓和钉子等各种形式。 大多数紧固件可以轻松拆卸和重新组装,而不会损坏螺钉和螺栓等部件。它们形成非永久性关节,但这并不意味着该关节很弱;事实上,如果安装正确,它们可以承受很大程度的压力。 此外,还有焊接接头和铆钉等紧固件,它们可以形成不易拆卸的永久结合。根据应用的不同,紧固件有各种形状、尺寸和材料,每种都有其独特的功能和用途。我们将在下面的段落中研究这些以及更多内容。 不同类型的紧固件及其用途 如上所述,紧固件有多种形式。每种类型都根据其设计和功能满足独特的应用。以下是紧固件主要类型、子类型和具体用途的详细分类。 类型 1:螺丝 螺钉是高度通用的紧固件,具有头部和螺纹杆,可提供强大的抓地力和抗拉力。它们有各种头部形状(例如扁平、圆形或六角形),可以适应不同的工具和审美需求。 与螺栓不同,许多螺钉(例如自攻螺钉)可以在材料中创建自己的螺纹,而无需预先钻孔。使用螺丝刀或电钻等简单工具即可快速安装,并且不需要螺母进行紧固。螺钉与多种材料兼容,包括木材、塑料和薄金属。一些最常见的包括: 木螺丝 顾名思义,木螺钉通常是部分螺纹的,专门设计用于连接木块。它们具有锋利的尖端和粗螺纹,使它们能够轻松穿透木材并提供牢固的抓握。 机械螺丝 与木螺钉相比,这些螺钉具有更细的螺纹,这使得它们更适合金属和刚性复合材料等硬质材料。它们具有一致的柄直径,尖端没有锥形。通常,机器螺钉插入预先钻好的螺纹孔中或与螺母配对以进行安全组装。 金属板螺丝 金属板螺钉是自攻螺钉专为薄金属板(如金属板)和其他薄材料而设计。它们具有全螺纹柄和锋利的螺纹尖端,可以轻松地将螺纹切削到薄金属中。 自钻螺钉 自钻螺钉采用金属板螺钉的全螺纹设计,但配有钻头形状的尖端。这一独特的功能使它们能够直接钻入钢或铝等硬质基材,而无需预钻孔。它们对于固定较厚的金属材料特别有效,可提高效率并易于安装。 甲板螺丝 与主要用于室内或受保护的木材连接的木螺钉不同,甲板螺钉是专门为室外应用而设计的木螺钉。它们通常由不锈钢、镀锌钢或具有特殊防腐涂层的材料制成。甲板螺钉通常具有全螺纹柄,有些设计采用双螺纹或特殊螺纹,以适应温度和湿度波动引起的膨胀、收缩和应力。 六角拉力螺钉 六角拉力螺钉是大型木螺钉,设计为用扳手或套筒而不是螺丝刀驱动。它们具有粗粗螺纹和六角头,可提供出色的扭矩,是最坚固的金属和木材紧固件之一。由于这些螺钉的尺寸和强度,需要预先钻好导向孔。由于其处理重负载的能力,它们非常适合框架、甲板和重型家具等结构应用。 类型 2:螺栓 螺栓与螺钉具有相似的结构,具有从尖端开始的外外螺纹。与螺钉不同,螺栓不是自攻螺纹,也不会在材料中切出螺纹。相反,它们与预攻丝孔或螺母配合使用,以形成坚固的机械接头。以下是最流行的螺栓类型: 六角头螺栓 六角头螺栓有六角头;这种设计使它们可以使用标准扳手或电动工具轻松拧紧或松开,从而确保高效的组装和拆卸。它们带有机器螺纹,可以完全或部分沿螺栓长度延伸。全螺纹螺栓在需要强夹紧力的应用中表现出色,而部分螺纹螺栓凭借其光滑的杆部,可为横向承载应用提供卓越的剪切强度。 马车螺栓 马车螺栓有一个圆形凸形金属头,后面是方颈和螺纹轴。方颈设计用于锁定在材料内,防止螺栓在安装过程中旋转并确保稳定性。这些螺栓主要用于木材应用,例如木框架或家具组装。 吊环螺栓 吊环螺栓一端具有圆形环(或“吊环”),另一端具有螺纹杆。螺纹端拧入表面,而环可以轻松连接或悬挂物体。这些螺栓通常用于需要拉力的应用,例如提升重物或将绳索和电缆固定到结构上。 内六角螺栓(内六角螺栓) 这些类型的紧固件通常具有圆柱形头部,该头部带有用于驱动工具的六角形凹槽。可以使用内六角扳手或六角扳手来拧紧。与传统螺栓(例如带有外驱动头的六角螺栓)相比,内六角螺栓具有更小、更紧凑的头部。这种设计允许在狭小或有限的空间中应用高扭矩。 U 型螺栓 U型螺栓的形状像“U”形,杆部两端都有螺纹。它们可以缠绕管道或其他圆柱形物体,将它们固定在平坦的表面或结构上,而不会对管道造成永久性损坏或影响流体流动。 双头螺栓 双头螺栓,或双头螺栓,两端都有螺纹,中间有一个无螺纹的杆部。它们用于从两侧固定两个或多个零件,通常用于需要双端紧固的法兰组件或结构连接等应用。这些螺栓可以在其一端或两端使用螺母。 类型 3:坚果 螺母是螺栓不可或缺的伙伴。这些紧固件具有内螺纹,与螺纹尺寸和螺距相匹配的螺栓配对,以确保牢固的夹紧和增加的扭矩。与螺栓和螺钉一样,螺母也有各种形状和尺寸。以下是一些最常见的坚果类型: 六角螺母 作为标准六面螺母,六角螺母是最常见的类型,适用于通用紧固。它们很便宜,您可以使用扳手或钳子轻松组装它们。 尼龙锁紧螺母 尼龙锁紧螺母与后继结构的六角螺母类似,但具有一个额外的轴环,可容纳尼龙环或金属嵌件。这种设计有效防止高振动环境下的松动。 城堡螺母(开槽螺母) 城堡螺母的顶部切有槽,类似于城堡的城垛。这些槽与螺栓或螺柱上的预钻孔对齐,螺母就位后,可以将开口销插入孔中以将其固定,防止松动。 法兰螺母 法兰螺母与六角螺母类似,但底部有一个宽法兰,可用作内置垫圈。这种设计有助于将负载均匀分布在更大的区域,降低连接材料损坏的风险并增强螺母的抓力。 盖形螺母(盖形螺母) […]
在力学中,“螺纹”一词专指“螺纹”,是连接器、紧固件和传动元件不可或缺的重要部件。螺纹广泛应用于各种设备和结构中,如螺栓、螺母、螺杆、丝杠等,都是依靠螺纹来实现其功能的。无论是在生产制造还是日常生活中,螺纹的使用都是无处不在的。没有它们,大多数机器将无法正常运行。
عربي
عربي中国大陆
简体中文United Kingdom
EnglishFrance
FrançaisDeutschland
Deutschनहीं
नहीं日本
日本語Português
PortuguêsEspaña
Español