关于铜-特性、铜合金、符号以及切削加工要点

 

铜(Cu) 是一种有色金属，和铝一样，在工业上有着广泛应用。在历史上，铜的使用时间比铁更长，现在仍与金银一起用于硬币和奖牌。

铜的特性

铜材具有高导热性和高导电性。作为一种金属，铜材相对较软，具有良好的延展性和可加工性。它易于回收利用，在低温条件下也不会脆化。它具有独特而美丽的颜色，有时被用于建筑材料和其他装饰用途。由于在其表面形成了一层氧化铜保护膜，因此它还具有出色的耐腐蚀性。此外它还具有抗菌特性，可用于与人手接触的地方和水源周围。另一方面，铜的比重大于铁，同等体积铜的重量更大。

 

纯铜也是一种工业铜合金，铜的含量在99.90%以上。根据含氧量的不同，纯铜可分为无氧铜、韧铜、脱氧铜。无氧铜是纯铜中纯度最高的铜，几乎不含氧。韧铜中含有微量的氧，具有较高的耐腐蚀性和耐候性。脱氧铜含有微量的磷等非金属脱氧剂，其特点是氢脆风险较低。

纯铜的特性

在所有铜合金中，纯铜具有最高的导电性和导热性。它还具有非磁性，不会被磁铁吸引。

机械性能

纯铜的机械性能如下

项目	单位
比重	–	8.89～8.94
拉伸强度	N/mm2	355
硬度	HV	85以上
杨氏模量	kN/mm2	117
导电率	%IACS	100
热膨胀率	×10-6 /℃	16.8
热导率	W/(m・k)	398
熔点	℃	1083
沸点	℃	2360

 

纯铜的优缺点

• 纯铜的优点

柔软、易加工

耐酸碱性较强

导电性、导热率高

• 纯铜的缺点

重量大

需要电镀以防止被腐蚀

柔软、切削加工时需小心

• 纯铜的用途

纯铜具有高导热性，可用于空调和冰箱的传热管。还可用于磁性观测设备。

 

铜元素具有很好的融合性，常与其他金属元素混合作为合金使用。主要的铜合金如下。

黄铜

黄铜是铜合金的一种，主要由铜和锌组成。与纯铜相比，黄铜具有良好的延展性、热锻造性和机械加工性，而且重量较轻。它具有与黄金相似的美丽金属光泽，可用于制造硬币、电子零件、精密机械、乐器和装饰零件等。

白铜

白铜是铜与 10%～30%镍的混合物。其特点是具有出色的耐腐蚀性和高延展性。由于镍的含量比例较高，它具有像银材质一样的美丽金属光泽。可用于制造硬币和热交换器、餐具等。

青铜

青铜是指添加了锡的铜合金。其特点是在大气中容易被逐渐氧化，从而在表面形成绿色铜锈。它比纯铜坚硬，但熔点较低，自古以来就被作为金属使用。可用于制造硬币和日用品。

高铜合金

高铜合金指的是铜的含量达到或超过96%的铜合金。其特点是具有与纯铜相同的导热性和导电性，但强度和耐热性更高。常用于制造电脑、智能手机等精密器械，以及汽车等的零部件。高铜合金的特性还取决于添加的金属。例如，铍铜合金是一种具有导电性和高弹性的材料。

 

纯铜和铜合金都是软金属。因此它们不像硬质合金那样难以切削，但其柔软性可能会使得它们更难切削。

粘性强，易产生毛刺

铜材不仅柔软，而且具有很强的延展性和粘性。因此，在切削过程中切落得切屑容易粘连，更容易产生毛刺。

切削时容易受热熔接

除了柔软、有粘性外，由于其熔点低，加工时产生的热量会使切屑熔化，这会导致熔化的切屑附着在刀尖上，发生熔接现象。为了消除切削过程中产生的热量，就需要使用冷却液。但如果此时使用水溶性冷却液，可能会因腐蚀而变色，因此建议使用油性冷却液。

切削加工得注意事项

由于金属存在粘性，所以减小切削阻力是关键。因此，最好使用刃口锋利、前角较大的工具。此外，提高切削速度和设定较高的切削条件也是比较有效的方法。

 

铜合金材料以 Cu 的首字母 C 开头，并用一个四位数字以及一个符号表示。这四位数字是合金的系列代号，后面的字母表示形状类别和制造条件，后面的连字符表示热处理方式。

铜的代号

C代表铜，所有铜合金的材料标记都以C开头。

• 合金系列・合金代号

表示主要成分和主要添加元素。开头的数字表示合金类型。

1000系列：纯铜、铜合金基材

2000系列：Cu-Zn系合金，一般的黄铜就包含在这个系列里

3000系列：Cu-Zn-Pb系合金，具有优异切削性能的黄铜，被称为易切削黄铜

4000系列：Cu-Zn-Sn系合金，被称为含锡黄铜

5000系列：Cu-Sn-P系合金，被称为磷青铜

6000系列：Cu-AL-Fe-Mn-Ni系合金，被称为铝青铜，其特点是强度高、耐腐蚀、耐海水、耐磨损

7000系列：Cu-Ni-Fe-Mn系合金，被称为白铜

• 形状・制造条件代号

表示材料形状的代号，代号及形状如下。

P：板、圆板
PC：复合板
PP：印刷版
B：棒
H：箔
W：线
T：管
TW：焊接管
FD：模具锻材
FH：自由锻材

• 热处理代号

表示材料加工后实施的热处理代号。

-F：无热处理

-O：退火

-H：加工硬化

-1/4H：1/4硬质

-1/2H：1/2硬质

-OM：时效硬化处理 软时效

-HM：时效硬化处理 硬时效

-SR：应力消除

 

铜和铝一样，都是非常常用的有色金属。铜材具有高导热性、高导电性和易于回收利用的特点。它还具有独特、美丽的颜色。铜合金包括纯铜、黄铜、白铜、青铜和高铜合金。在加工性方面，铜合金质地柔软、易于切削，但也有容易产生毛刺等缺点。铜合金材料以Cu的首字母C开头，后面用四位数字和一个符号表示。在 meviy中，将铜作为切削圆形零件的首选材料。希望本文能帮助您将C3604-LCd（易切削黄铜）作为一种候选材料，纳入考虑范围。