铜合金之青铜

青铜是指向纯铜中加入锡而得到的铜合金，加入锡后就会使铜合金的颜色变青，故称为青铜。现在除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜，并常在青铜名字前冠以另外添加元素的名称。常用青铜有锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。其中，工业用量最大的为锡青铜和铝青铜，强度最高的为铍青铜。

青铜是人类历史上的一项伟大的发明，也是金属冶铸史上最早的合金。青铜发明后，立刻盛行起来，从此人类历史也就进入新的阶段——青铜时代。

青铜一般具有较好的耐蚀性。耐磨性、铸造行和优良的力学性能，常用于制造精密轴承、高压轴承、船舶上耐海水腐蚀的机械零件，以及各种板材、管材、棒材等。由于青铜的熔点比较低（约为800℃），硬度高（为纯铜或锡的两倍多），所以容易熔化和铸造成形。青铜还有一个反常的特性——“热缩冷胀”，常用来铸造艺术品，冷却后膨胀，可以使花纹更清楚。

（1）锡青铜：锡青铜是以锡为主加元素的铜合金，锡的质量分数一般为3%—14%。锡青铜的锡含量是决定其性能的关键，含锡质量分数5%—7%的锡青铜塑性最好，适用于冷热加工；而含锡质量分数大于10%时，合金强度升高，但塑性却很低，只适于铸造成形。锡青铜耐蚀性良好，锡青铜在大气、海水和无机盐类溶液中的耐蚀性比纯铜和黄铜好，但在氨水、盐酸和硫酸中耐蚀性较差。主要用于耐蚀承载件，如弹簧、轴承、齿轮轴、涡轮、垫圈等。

（2）铝青铜：铝青铜是以铝为主加元素的铜合金，铝的质量分数为5%-11%，强度、硬度、耐磨性、耐热性及耐蚀性高于黄铜和锡青铜，铸造性能好，但焊接较差。工业上压力加工用铝青铜的含铝质量分数一般低于5%-7%.含铝质量分数10%左右的合金，强度高，可进行热加工。

铝青铜强度高，韧性好，疲劳强度高，受冲击不产生火花，且在大气、海水、碳酸及多数有机酸中的耐蚀性都高于黄铜和锡青铜。因此，铝青铜在结构件上应用极广，主要用于制造船舶、飞机及仪器中在复杂条件下工作要求高强度、高耐磨性、高耐蚀性的零件和弹性零件，如齿轮、轴承、摩擦片、涡轮、轴套、弹簧、螺旋桨等。

（3）铍青铜：铍青铜是以铍为主加元素的铜合金，含铍质量分数为1.7%-2.5%，铍青铜具有高的强度、硬度、疲劳强度和弹性极限，弹性稳定，弹性滞后小，耐磨性及耐蚀性高，具有良好的导电性和导热性，冷热加工及铸造性能好，但其生产工艺复杂，价格高。铍青铜广泛地用于制造精密仪器仪表的重要弹性元件、耐磨耐蚀零件、航海罗盘中的零件和防爆工具等。下图为青铜制造的产品。

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