发布时间：2022-06-09点击：2545
微量元素进入铜是不可避免的，，，，，由于元素特性的不同，，，，，可以不固溶于铜、微量固溶、大量固溶、无限互溶，，，，，固溶度随温度下降而激烈降低、固相下有复杂相变等，，，，，因此对铜性能的影响千差万别。。。。。。。
氢
氢在铜中的行为是人们正在研究的课题，，，，，氢与铜不形成氢化物，，，，，氢在液态和固态铜中的溶解度随着温度升高而增大，，，，，特别是在液态铜中有很大的溶解度，，，，，在凝固时，，，，，会在铜中形成气孔，，，，，从而导致铜制品的脆性和表面起皮；；；；；； ；；
在固态铜中，，，，，氢以质子状态存在，，，，，氢的电子填充铜原子的S层轨道，，，，，形成质子型固溶体，，，，，氢对铜的性能虽然影响甚微，，，，，但氢对铜及铜合金来说是有害的，，，，，含氧铜在氢气中退火时会产生裂纹，，，，，即“氢病”，，，，，原因是发生Cu2O+H2 ? 2Cu+H2O反应，，，，，产生的水蒸气会造成气孔和裂纹；；；；；； ；；
各种元素对氢在铜中的溶解度影响不一，，，，，其中Ni、Mn等元素引起溶解度增加，，，，，P、Si等元素减少氢在铜中的溶解度，，，，，可以通过减少熔炼时间，，，，，调整成分，，，，，控制炉料中氢气含量，，，，，熔体表面采用木炭覆盖等办法减少铜中氢的含量。。。。。。。
氧
氧在铜的生产过程中是不可避免的，，，，，其影响也非常重要，，，，，氧很少固溶于铜，，，，，1065℃时为0.06%,600℃时为0.002%（重量比）；；；；；； ；；氧在铜中除极少易固溶外，，，，，均以Cu2O形式存在，，，，，铜的氧化物不固溶于铜，，，，，呈现Cu+Cu2O共晶组织，，，，，分布于晶界，，，，，共晶反应为：L含氧0.39% 1065℃ α含氧0.01%+Cu2O,亚共晶铜中的含氧量与共晶量成正比,可在显微镜下与标准图片比较来精确测定铜中的含氧量。。。。。。。
氧对铜及合金性能的影响是复杂的,微量氧对铜的导电率和机械性能影响甚微,工业铜具有很高的导电率,其原因是氧作为清洁剂,可以从铜中清除掉许多有害杂质，，，，，以氧化物形式进入炉渣，，，，，特别是能够清除砷、锑、铋等元素，，，，，含有少量氧的铜其导电率可以达到100-103%±ACS,高纯铜如6N铜在深冷条件下电阻值是相当低的。。。。。。。
电真空构件用铜应严格控制其中氧的含量，，，，，其原因是电真空器件需要在氢气中密封，，，，，铜中氧的存在会导致氢病发生，，，，，引起器件高真空环境破坏，，，，，因此电真空用铜应该是无氧铜，，，，，中国国家标准中规定无氧铜中含氧量小于20ppm，，，，，美国ASTM标准中规定为3ppm，，，，，为控制氧含量，，，，，在无氧铜生产中都应选择优质电解铜原料，，，，，在熔炼工艺中采取还原性气氛，，，，，加强熔池表面覆盖，，，，，一般使用木炭�；；；；；； ；；�；；；；；； ；；
铜及铜合金熔炼时，，，，，一般均应进行脱氧，，，，，脱氧剂有磷、硼、镁等，，，，，以中间合金方式加入，，，，，磷是***有效的脱氧剂，，，，，不过应严格控制磷的残留量，，，，，因其能够强烈降低铜及合金的导电率。。。。。。。
磷
铜磷二元相固表明，，，，，在714℃时存在着共晶反应：L8.4%→α1.75%+Cu3P，，，，，随着温度降低，，，，，磷在铜中的固溶量迅速减少，，，，，300℃时为0.6%，，，，，200℃时为0.4%；；；；；； ；；固溶于铜中的磷显著的降低其导电率，，，，，含P0.014%的软带导电率为94%IACS，，，，，含P0.14%的导电率仅为45.2%；；；；；； ；；
磷是***有效、成本***低的脱氧剂，，，，，微量磷的存在，，，，，可以提高熔体的流动性，，，，，改善铜及合金的焊接性能、耐蚀性能、提高抗软化程度，，，，，所以磷又是铜及合金的宝贵添加元素，，，，，含P0.015-0.04%的磷铜合金，，，，，广泛用于生产建筑用水道管、制冷和空调器散热管、舰船海水管路；；；；；； ；；
低磷铜合金板、带材在电子和化工工业中广泛应用，，，，，集成电路引线框架铜带也大量使用低磷铜合金；；；；；； ；；共晶成份的磷铜合金，，，，，是优良的焊接材料，，，，，高磷铜合金在580-620℃之间具有超塑性，，，，，可以热挤成φ3-φ5毫米焊丝，，，，，是焊接铜及铜合金、钢和铜零件的重要材料。。。。。。。
其它金属元素对铜的影响
镁、锂、钙有限固溶于铜，，，，，锰与铜无限互溶，，，，，这四个元素都可作为铜的脱氧剂；；；；；； ；；锰可以提高铜的强度，，，，，低锰铜合金具有高强和耐蚀性能，，，，，在化学工程中有所应用，，，，，锰铜电阻温度系很少，，，，，是优良的电阻合金；；；；；； ；；由于有同素异晶转变，，，，，使铜锰合金固态下相变十分复杂，，，，，固相下具有调幅分解，，，，，变晶转变等过程，，，，，具有减振降噪性能，，，，，是***的阻尼合材料。。。。。。。
以铈为代表的稀土元素几乎不固溶于铜，，，，，它们在铜中的作用是变质和净化，，，，，可以脱硫与脱氧，，，，，并能与低熔点杂质形成高熔点化合物，，，，，消除有害作用，，，，，提高铜及合金的塑性，，，，，在上引铸造线坯中加入稀土元素，，，，，能够改善塑性，，，，，减少冷加工的裂纹。。。。。。。
文章来源：铜信宝
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