紫銅排因呈紫紅色而得名。它不一定是純銅,有時還加入少量脫氧元素或其他元素以改善材質和性能,因此也歸入銅合金。中國紫銅加工材按成分可分為:普通紫銅(T1、T2、T3、T4)、無氧銅(TU1、TU2和高純、真空無氧銅)、脫氧銅(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特種銅(砷銅、碲銅、銀銅)四類。紫銅的電導率和熱導率僅次于銀,廣泛用于制作導電、導熱器材。紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸(鹽酸、稀硫酸)、堿、鹽溶液及多種有機酸(醋酸、檸檬酸)中有良好的耐蝕性,用于化學工業。另外,紫銅有良好的焊接性,可經冷、熱塑性加工制成各種半成品和成品。20世紀70年代,紫銅的產量超過了其他各類銅合金的總產量。
紫銅排的用途比純鐵廣泛得多,每年有50%的銅被電解提純為純銅,用于電氣工業。這里所說的紫銅,確實要非常純,含銅達99.95%以上才行,極少量的雜質,特別是磷、砷、鋁等,會大大降低銅的導電率。銅中含氧(煉銅時容易混入少量氧)對導電率影響很大,用于電氣工業的銅一般都必須是無氧銅。另外,鉛、銻、鉍等雜質會使銅的結晶不能結合在一起,造成熱脆,也會影響純銅的加工。這種純度很高的純銅,一般用電解法精制:把不純銅(即粗銅)作陽極,純銅作陰極,以硫酸銅溶液為電解液。當電流通過后,陽極上不純的銅逐漸熔解,純銅便逐漸沉淀在陰極上。這樣精制而得的銅純度可達99.99%。紫銅是比較純凈的一種銅,一般可近似認為是純銅,導電性、塑性都較好,但強度、硬度較差一些。
紫銅板的結構和性能:
純銅的密度8.94g/cm‘,熔點10830C,無磁性,面心立方價c)晶格,無同素異構轉變。固體銅呈紫紅色光澤,表面形成氧化銅膜后呈紫色,故工業純銅常稱紫銅或電解銅。銅容易鍛造和壓延成薄片,可軋成很細的金屬絲,大量用于制造電線、電纜、電刷等導熱性好,僅次于銀,常用來制造須防磁性干擾的磁學儀器、儀表,如羅盤、航空儀表等塑性極好,易于熱壓和冷壓力加工,可制成管、棒、線、條、帶、板、箔等銅材。銅含有雜質時導電性大受影響。退火狀態的純銅塑性好氣,=250——27OMPa,8=35%-.45%),經冷加工變形后強度升高,而塑性急劇降低`E‘h=400-500MPa,S=1%-3%)。
紫銅排的物理性能:紫銅中的微量雜質對銅的導電、導熱性能有嚴重影響。其中鈦、磷、鐵、硅等顯著降低電導率,而鎘、鋅等則影響很小。氧、硫、硒、碲等在銅中的固溶度很小,可與銅生成脆性化合物,對導電性影響不大,但能降低加工塑性。普通紫銅在含氫或一氧化碳的還原性氣氛中加熱時,氫或一氧化碳易與晶界的氧化亞銅(Cu2O)作用,產生高壓水蒸氣或二氧化碳氣體,可使銅破裂。這種現象常稱為銅的“氫病”。氧對銅的焊接性有害。鉍或鉛與銅生成低熔點共晶,使銅產生熱脆;而脆性的鉍呈薄膜狀分布在晶界時,又使銅產生冷脆。磷能顯著降低銅的導電性,但可提高銅液的流動性,改善焊接性。適量的鉛、碲、硫等能改善可切削性。紫銅退火板材的室溫抗拉強度為22~25公斤力/毫米2,伸長率為45~50%,布氏硬度(HB)為35~45。