Karakteristik tembaga
Kuningan adalah paduan tembaga dan seng
Tembaga putih merupakan paduan tembaga dan nikel
Perunggu adalah paduan tembaga dan unsur selain seng dan nikel, terutama perunggu timah, perunggu aluminium, dll.
Tembaga merah merupakan tembaga dengan kandungan tembaga yang tinggi, dan kandungan total pengotor lainnya kurang dari 1%.
Tembaga merah adalah tembaga murni, juga dikenal sebagai tembaga merah. Massa jenis tembaga murni adalah 8,96 dan titik lelehnya 1083 derajat. Ini memiliki konduktivitas listrik dan termal yang baik, plastisitas yang sangat baik, dan mudah diproses dengan pengepresan panas dan pengepresan dingin. Ini banyak digunakan dalam pembuatan kabel, kabel, sikat, tembaga elektro-etsa khusus untuk percikan listrik, dan produk lain yang memerlukan konduktivitas yang baik.
Dinamakan demikian karena warnanya yang ungu-merah. Ini belum tentu tembaga murni. Kadang-kadang sejumlah kecil elemen deoksidasi atau elemen lain ditambahkan untuk meningkatkan material dan kinerja, sehingga juga diklasifikasikan sebagai paduan tembaga. Menurut komposisinya, bahan pengolahan tembaga Tiongkok dapat dibagi menjadi empat kategori: tembaga biasa (T1, T2, T3, T4), tembaga bebas oksigen (TU1, TU2 dan kemurnian tinggi, tembaga vakum bebas oksigen), tembaga terdeoksidasi (TUP, TUMn), dan tembaga khusus dengan sedikit unsur paduan (tembaga arsenik, tembaga telurium, tembaga perak).
Konduktivitas listrik dan konduktivitas termal tembaga adalah yang kedua setelah perak, dan banyak digunakan untuk membuat peralatan konduktif dan konduktif termal. Tembaga memiliki ketahanan korosi yang baik di atmosfer, air laut, asam non-oksidasi tertentu (asam klorida, asam sulfat encer), alkali, larutan garam dan berbagai asam organik (asam asetat, asam sitrat), dan digunakan dalam industri kimia. Selain itu, tembaga memiliki kemampuan las yang baik dan dapat diolah menjadi berbagai produk setengah jadi dan jadi melalui pengolahan plastik dingin dan panas. Pada tahun 1970-an, keluaran tembaga melebihi total keluaran jenis paduan tembaga lainnya.
Jejak kotoran dalam tembaga berdampak serius pada konduktivitas listrik dan termal tembaga. Diantaranya, titanium, fosfor, besi, silikon, dll. secara signifikan mengurangi konduktivitas listrik, sedangkan kadmium, seng, dll. memiliki pengaruh yang kecil. Oksigen, belerang, selenium, telurium, dll. memiliki kelarutan padat yang sangat rendah dalam tembaga dan dapat membentuk senyawa rapuh dengan tembaga. Mereka memiliki pengaruh yang kecil terhadap konduktivitas, namun dapat mengurangi plastisitas pemrosesan. Ketika tembaga biasa dipanaskan dalam atmosfer pereduksi yang mengandung hidrogen atau karbon monoksida, hidrogen atau karbon monoksida mudah bereaksi dengan tembaga oksida (Cu2O) pada batas butir menghasilkan uap air bertekanan tinggi atau gas karbon dioksida, yang dapat menyebabkan retaknya tembaga. Fenomena ini sering disebut "penyakit hidrogen" pada tembaga. Oksigen berbahaya bagi kemampuan las tembaga. Bismut atau timbal membentuk titik leleh rendah eutektik dengan tembaga, membuat tembaga panas dan rapuh; dan ketika bismut rapuh didistribusikan dalam bentuk lapisan tipis pada batas butir, hal ini membuat tembaga menjadi dingin dan rapuh. Fosfor dapat secara signifikan mengurangi konduktivitas tembaga, namun dapat meningkatkan fluiditas cairan tembaga dan meningkatkan kemampuan las. Timbal, telurium, belerang, dll. dalam jumlah yang sesuai dapat meningkatkan kemampuan mesin.
Kuningan: Paduan tembaga dengan seng sebagai unsur aditif utamanya memiliki warna kuning yang indah dan secara kolektif disebut kuningan. Paduan biner tembaga-seng disebut kuningan biasa atau kuningan sederhana. Kuningan dengan lebih dari tiga unsur disebut kuningan khusus atau kuningan kompleks. Paduan kuningan dengan kandungan seng kurang dari 36% terdiri dari larutan padat dan memiliki sifat pengerjaan dingin yang baik. Misalnya saja kuningan dengan kandungan zinc 30% yang sering digunakan untuk pembuatan cartridge case, biasa disebut dengan cartridge brass atau 73 brass. Paduan kuningan dengan kandungan seng antara 36% dan 42% terdiri dari larutan padat, dimana 64 kuningan dengan kandungan seng 40% adalah yang paling umum digunakan. Untuk meningkatkan kinerja kuningan biasa, unsur lain seperti aluminium, nikel, mangan, timah, silikon, dan timbal sering ditambahkan. Aluminium dapat meningkatkan kekuatan, kekerasan, dan ketahanan korosi pada kuningan, namun mengurangi plastisitasnya, sehingga cocok untuk kondensor laut dan bagian tahan korosi lainnya. Timah dapat meningkatkan kekuatan dan ketahanan korosi kuningan terhadap air laut, sehingga disebut kuningan angkatan laut, yang digunakan untuk peralatan termal kapal dan baling-baling. Timbal dapat meningkatkan kinerja pemotongan kuningan; kuningan yang mudah dipotong ini sering digunakan sebagai bagian jam tangan. Pengecoran kuningan sering digunakan untuk membuat katup dan alat kelengkapan pipa.
Perunggu: Awalnya mengacu pada paduan tembaga-timah. Belakangan, paduan tembaga selain kuningan dan perak nikel disebut perunggu, dan nama unsur tambahan utama pertama sering ditambahkan sebelum nama perunggu. Perunggu timah memiliki kinerja pengecoran yang baik, kinerja anti-gesekan dan sifat mekanik, dan cocok untuk pembuatan bantalan, roda gigi cacing, roda gigi, dll. Perunggu timah adalah bahan bantalan yang banyak digunakan untuk mesin dan penggiling modern. Perunggu aluminium memiliki kekuatan tinggi, ketahanan aus dan ketahanan korosi yang baik, dan digunakan untuk mencetak roda gigi beban tinggi, bushing, baling-baling laut, dll. Perunggu berilium dan perunggu fosfor memiliki batas elastis yang tinggi dan konduktivitas yang baik, dan cocok untuk pembuatan pegas presisi dan elemen kontak listrik. Perunggu berilium juga digunakan untuk pembuatan perkakas bebas percikan yang digunakan di tambang batu bara, depot minyak, dll.
Perak nikel: paduan tembaga dengan nikel sebagai elemen tambahan utama. Paduan biner tembaga-nikel disebut perak nikel biasa; paduan perak nikel dengan mangan, besi, seng, aluminium dan elemen lainnya disebut perak nikel kompleks. Perak nikel industri dibagi menjadi dua kategori: perak nikel struktural dan perak nikel listrik. Perak nikel struktural dicirikan oleh sifat mekanik yang baik dan ketahanan korosi, serta warna yang indah. Perak nikel jenis ini banyak digunakan dalam pembuatan mesin presisi, mesin kimia, dan komponen kapal. Perak nikel listrik umumnya memiliki sifat termoelektrik yang baik.
Tembaga mangan, konstantan dan korundum merupakan tembaga mangan dengan kandungan mangan berbeda. Mereka adalah bahan yang digunakan untuk memproduksi instrumen listrik presisi, rheostat, resistor presisi, pengukur regangan, termokopel, dll.
1. Kuningan
(1) Kuningan biasa: Ini adalah paduan yang terdiri dari tembaga dan seng. Bila kandungan seng kurang dari 39%, seng dapat larut dalam tembaga membentuk fasa tunggal a yang disebut kuningan fasa tunggal, yang memiliki plastisitas yang baik dan cocok untuk pemrosesan tekanan panas dan dingin. Bila kandungan seng lebih besar dari 39%, terdapat larutan padat fasa tunggal a dan larutan padat berbahan dasar tembaga-seng b, yang disebut kuningan fasa ganda. b membuat plastisitasnya kecil dan kekuatan tariknya meningkat, yang hanya cocok untuk pemrosesan tekanan panas. Jika fraksi massa seng terus meningkat maka kekuatan tariknya menurun dan tidak ada nilai guna. Kode tersebut diwakili oleh "H + angka", H mewakili kuningan, dan angka tersebut mewakili fraksi massa tembaga. Misalnya H68 menunjukkan kuningan dengan kandungan tembaga 68% dan kandungan seng 32%. Untuk kuningan cor, huruf "Z" ditempatkan sebelum kode, misalnya ZH62. Misalnya, Zcuzn38 menunjukkan kuningan cor dengan kandungan seng 38% dan sisanya tembaga. H90 dan H80 berwarna satu fasa dan berwarna kuning keemasan, sehingga secara kolektif disebut sebagai emas, disebut pelapisan, dekorasi, medali, dll. H68 dan H59 adalah kuningan dupleks, yang banyak digunakan pada bagian struktur kelistrikan, seperti baut. , mur, ring, pegas, dll. Secara umum, kuningan satu fasa digunakan untuk pemrosesan deformasi dingin, dan kuningan dupleks digunakan untuk pemrosesan deformasi panas.
(2) Kuningan khusus: Paduan multi-elemen yang terdiri dari elemen paduan lain yang ditambahkan ke kuningan biasa disebut kuningan. Elemen yang biasa ditambahkan termasuk timah, timah, aluminium, dll., yang dapat disebut kuningan timah, kuningan timah, dan kuningan aluminium. Tujuan penambahan unsur paduan. Terutama untuk meningkatkan kekuatan tarik dan kemampuan proses. Kode: "H + lambang unsur tambahan utama (kecuali seng) + fraksi massa tembaga + fraksi massa unsur tambahan utama + fraksi massa unsur lainnya". Misalnya, HPb59-1 berarti kuningan timbal dengan fraksi massa 59% tembaga, fraksi massa 1% timbal sebagai unsur tambahan utama, dan sisanya adalah seng.
2. Perunggu: Kecuali kuningan dan perak nikel, paduan tembaga lainnya secara kolektif disebut perunggu. Perunggu dapat dibagi menjadi perunggu timah dan perunggu khusus (yaitu perunggu bebas timah). Kode: Metode representasi terdiri dari "Q + simbol dan fraksi massa unsur tambahan utama + fraksi massa unsur lainnya". Produk pengecoran diawali dengan huruf "Z", seperti: Qal7 berarti aluminium perunggu dengan 7% aluminium dan sisanya tembaga. ZQsn10-1 berarti perunggu timah cor dengan kandungan timah 10%, unsur paduan lainnya 1%, dan sisanya tembaga.
(1) Perunggu timah: paduan tembaga-timah dengan timah sebagai unsur tambahan utamanya, disebut juga perunggu timah.
Ketika kandungan timah kurang dari 5~6%, timah larut dalam tembaga membentuk larutan padat, dan plastisitasnya meningkat. Ketika kandungan timah lebih besar dari 5~6%, karena munculnya larutan padat berbahan dasar Cu31sb8-, kekuatan tariknya menurun, sehingga kandungan timah pada perunggu timah sebagian besar antara 3~14%. Bila kandungan timah kurang dari 5%, cocok untuk pemrosesan deformasi dingin, dan bila kandungan timah 5~7%, cocok untuk pemrosesan deformasi panas. Bila kandungan timah lebih besar dari 10%, maka cocok untuk pengecoran. Karena potensial a dan & elektroda serupa, dan timah dalam komposisinya membentuk film timah dioksida padat setelah nitridasi, ketahanan korosi terhadap atmosfer dan air laut meningkat, tetapi ketahanan asamnya buruk. Karena kisaran suhu kristalisasi perunggu timah lebar, fluiditasnya buruk, tidak mudah membentuk rongga penyusutan terkonsentrasi, tetapi mudah untuk membentuk segregasi dendrit dan rongga penyusutan tersebar, dan laju penyusutan pengecoran kecil, yang kondusif untuk mendapatkan coran dengan ukuran yang sangat mendekati cetakan casting, sehingga cocok untuk pengecoran bentuk yang rumit. Kondisi dinding yang tebal tidak cocok untuk pengecoran coran yang membutuhkan kepadatan tinggi dan penyegelan yang baik. Perunggu timah memiliki ketangguhan anti gesekan, anti magnet, dan suhu rendah yang baik. Perunggu timah dapat dibagi menjadi dua kategori menurut metode produksinya: perunggu timah yang diproses dengan tekanan dan perunggu timah cor.
A. Perunggu timah yang diproses dengan tekanan: Kandungan timah umumnya kurang dari 8%, dan cocok untuk pemrosesan tekanan dingin dan panas menjadi pelat, strip, batang, tabung, dan profil lainnya. Setelah mengeras, kekuatan tarik dan kekerasannya meningkat, sedangkan plastisitasnya menurun. Setelah anil dapat mempertahankan kekuatan tarik yang tinggi sekaligus meningkatkan plastisitas, terutama memperoleh batas elastis yang tinggi. Sangat cocok untuk instrumen yang memerlukan suku cadang tahan korosi dan tahan aus, suku cadang elastis, suku cadang anti magnet, serta bantalan dan selongsong geser pada mesin. Yang umum digunakan adalah Qsn4-3 Qsn6.5~0.1.
B. Perunggu timah cor: Dipasok sebagai batangan dan dituang ke dalam coran oleh pengecoran. Sangat cocok untuk pengecoran coran dengan bentuk yang rumit namun persyaratan kepadatannya rendah, seperti bantalan geser, roda gigi, dll. Yang umum digunakan adalah ZQsn10-1 ZQsn6-6-3.
(2) Perunggu khusus: ditambahkan unsur lain untuk menggantikan timah, atau perunggu bebas timah. Kebanyakan perunggu khusus memiliki sifat mekanik, ketahanan aus, dan ketahanan korosi yang lebih tinggi dibandingkan perunggu timah. Yang umum digunakan antara lain perunggu aluminium (QAL7 QAL5) dan perunggu timah (ZQPB30). Paduan berbahan dasar tembaga dengan nikel sebagai unsur tambahan utama berwarna putih keperakan dan disebut tembaga putih. Kandungan nikel biasanya 10%, 15%, dan 20%. Semakin tinggi kandungannya, semakin putih warnanya. Paduan biner tembaga-nikel disebut tembaga putih biasa. Paduan tembaga-nikel dengan mangan, besi, seng, dan aluminium disebut tembaga putih kompleks. Tembaga murni ditambah nikel dapat secara signifikan meningkatkan kekuatan, ketahanan korosi, hambatan listrik, dan sifat termoelektrik. Tembaga putih industri dibagi menjadi tembaga putih struktural dan tembaga putih listrik sesuai dengan karakteristik kinerja dan kegunaan yang berbeda, yang masing-masing memenuhi berbagai ketahanan terhadap korosi dan sifat listrik dan termal khusus.
Nilai umum, komposisi kimia (%) (fraksi massa): Sn (timah), Al (aluminium), Fe (besi), Pb (timbal), Sb (antimon), Bi (bismut), Si (silikon), P ( fosfor), Cu, pengotor total.
