铜合金是以纯铜为基体,添加一种或多种其他元素所形成的合金。纯铜呈现出紫红色,又被称为紫铜。其密度为8.96,熔点为1083℃,具备出色的导电性、导热性、延展性和耐腐蚀性,因此广泛应用于制作电工器材,如发电机、母线、电缆、开关装置和变压器,以及热交换器、管道和太阳能加热装置的平板集热器等导热材料。
铜合金通常可以分为黄铜、青铜和白铜三大类。
黄铜是以锌作为主要添加元素的铜合金,颜色为美观的黄色。纯铜和锌的二元合金通常称为普通黄铜或简单黄铜,而三元及以上的合金则称为特殊黄铜或复杂黄铜。当锌的含量低于36%的黄铜合金主要由固溶体组成,具有良好的冷加工性能。举例来说,含锌30%的黄铜常用于制作弹壳,俗称弹壳黄铜或七三黄铜。而含锌在36%至42%之间的黄铜合金则包含较为复杂的成分,其中以含锌40%的黄铜最为常用。为了改善普通黄铜的性能,常会添加其他元素,如铝、镍、锰、锡、硅和铅等。铝的加入可以提升黄铜的强度、硬度和耐蚀性,同时降低其塑性,适合用于海轮冷凝管及其他耐蚀零件;锡的添加则增强了黄铜的强度及对海水的耐腐蚀性,因此被称为海军黄铜,用于船舶热工设备和螺旋桨等;铅有助于改善黄铜的切削性能,这种易切削黄铜常用于制造钟表零件,黄铜铸件通常也用于制作阀门和管道配件。
青铜最初指的是铜锡合金,后来包括除黄铜和白铜以外的所有铜合金,并常在其名称前标注主要添加元素。锡青铜因其优异的铸造性、减摩性和机械性能,适合用于制造轴承、蜗轮和齿轮。铅青铜则是现代发动机和磨床中的主要轴承材料。铝青铜具有较高的强度、优良的力学性质和耐蚀性,常用于制造高负载的齿轮、轴套和船用螺旋桨。铍青铜和磷青铜则具备较高的弹性极限和良好的导电性,适合用来制造精密弹簧和电接触元件,铍青铜还可用于制造煤矿和油库等场合的无火花工具。
白铜是以镍为主要添加元素的铜合金。铜镍二元合金称为普通白铜,而添加锰、铁、锌和铝等元素的合金则被称为复杂白铜。工业用白铜可分为结构白铜和电工白铜两大类。结构白铜因具备良好的机械性能和耐腐蚀性,以及美观的色泽,广泛用于精密机械、化工机械和船舶构件的制造;而电工白铜则一般具备优良的热电性能。锰铜、康铜和考铜是含不同锰量的锰白铜,主要用于制造精密电工仪器、变阻器、精密电阻、应变片和热电偶等材料。