铜与铜合金加工手册
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品牌: 刘培兴
基本信息·出版社：化学工业出版社
·页码：989 页
·出版日期：2008年
·ISBN：7122023397/9787122023391
·条形码：9787122023391
·包装版本：1版
·装帧：精装
·开本：16
·正文语种：中文
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内容简介《铜与铜合金加工手册》全面描述了各种铜与铜合金的成分、性能特点与用途；详细总结了铜与铜合金的熔炼与铸造技术，铜与铜合金板、带、条、箔、管、棒、型、线材的加工工艺制度、操作技术、制品质量控制及常用设备等；对铜合金制品的质量标准及检验方法也进行了简明实用的介绍。附录中还列出了铜与铜合金常用数据资料，以供查询。《铜与铜合金加工手册》既充分反映了国内外有关铜与铜合金的常用加工技术及最新加工工艺，也汇集了作者多年积累的工作经验总结，内容丰富，资料翔实，实例较多，查找方便。非常适合铜与铜合金生产与加工企业的技术人员使用，同时可供大专院校冶金、材料及相关专业的师生参考。
目录
绪论 1
0.1铜、铜合金及其制品、材料加工在国民经济中的重要性1
0.2铜、铜合金的特性及用途2
0.2.1铜及铜合金的分类2
0.2.2铜的特性及用途3
0.2.3加工黄铜的特性和用途3
0.2.4加工青铜的特性和用途5
0.2.5加工白铜的特性和用途8
0.2.6铸造铜合金和压铸铜合金的特性和用途9
0.3铜、铜合金加工制品和材料12
0.4铜、铜合金的加工方法12
0.4.1铸造加工法及其特点12
0.4.2塑性加工法及其特点13
0.5铜、铜合金及其制品、材料的最新标准15
0.5.1基础标准15
0.5.2化学分析方法标准15
0.5.3理化力学性能试验标准15
0.5.4铜及铜合金产品标准16
0.5.5包装、标志、运输及贮存标准18
第1章 铜、铜合金的成分、性能和用途19
1.1铜和低合金铜的成分、性能和用途19
1.1.1杂质和微量元素对铜和低合金铜的影响19
1.1.2铜和低合金铜的成分、性能和用途23
1.1.3加工铜和特种铜的成分、性能和用途24
1.2加工黄铜的成分、性能和用途28
1.2.1普通黄铜的成分、性能和用途28
1.2.2特殊黄铜的成分、性能和用途36
1.2.3加工黄铜的化学性能38
1.3加工青铜的成分、性能和用途41
1.3.1锡青铜的成分、性能和用途41
1.3.2铝青铜的成分、性能和用途51
1.3.3铍青铜的成分、性能和用途53
1.3.4硅青铜的成分、性能和用途56
1.3.5锰青铜的成分、性能和用途58
1.3.6铬青铜和镉青铜的成分、性能和用途60
1.3.7锆青铜的成分、性能和用途62
1.3.8其他加工青铜的成分、性能和用途65
1.4加工白铜的成分、性能和用途71
1.4.1加工白铜的成分、性能和用途71
1.4.2电工用白铜的成分、性能和用途78
1.5铸造铜合金和压铸铜合金的成分、性能和用途80
1.5.1概述80
1.5.2铸造锡青铜的成分、性能和用途81
1.5.3铸造铝青铜的成分、性能和用途81
1.5.4铸造铅青铜的成分、性能和用途88
1.5.5铸造铍青铜的成分、性能和用途88
1.5.6铸造硅青铜的成分、性能和用途93
1.5.7铸造黄铜的成分、性能和用途94
1.5.8压铸铜合金的成分、性能和用途95
1.6铜、铜合金材料制品和材料的质量（品质）检验97
1.6.1有关质量（品质）检验方法的标准97
1.6.2化学成分检验97
1.6.3金相检验97
1.6.4物理、力学性能检验116
1.6.5外观形状尺寸检验125
1.6.6腐蚀检验125
第2章 铜、铜合金的熔炼和铸造工艺131
2.1熔炼铜、铜合金所用的金属材料131
2.2铜合金熔炼时的金属损耗和配料137
2.2.1熔炼时的金属熔炼损耗137
2.2.2铜合金熔炼时的配料139
2.2.3配料原则与配料计算141
2.3铜、铜合金熔炼过程中的除气和脱氧149
2.3.1气体的来源149
2.3.2气体介质对熔融铜合金的影响149
2.3.3除气的方法149
2.3.4铜合金熔炼时的氧化和脱氧151
2.4铜、铜合金的精炼154
2.4.1铜合金精炼的方法154
2.4.2精炼时用的熔剂156
2.5铜合金的变质处理157
2.5.1使用变质剂的作用158
2.5.2对变质剂的要求条件158
2.5.3铜及其合金变质处理的实例158
2.6铜和低合金铜的熔炼工艺159
2.6.1铸造纯铜和低合金铜的熔炼工艺流程159
2.6.2熔炼操作要点159
2.6.3加工纯铜（紫铜）的熔炼工艺160
2.7铸造铜合金和压铸铜合金的熔炼工艺164
2.7.1概述164
2.7.2熔炼的一般原则165
2.7.3熔炼工艺参数165
2.7.4合金元素的加入166
2.7.5铸造铜合金的熔炼工艺流程166
2.7.6工艺操作简述166
2.7.7熔炼作业168
2.7.8压铸铜合金的熔炼特点173
2.8加工铜合金的熔炼工艺174
2.8.1熔炼工艺参数174
2.8.2加工铜合金的熔炼工艺流程174
2.9铜渣的回收和收尘180
2.9.1铜渣的回收180
2.9.2收尘182
2.10铜、铜合金熔炼的安全技术185
2.10.1熔炼炉安全操作要点185
2.10.2熔炼安全操作要点186
2.11铜、铜合金的熔炼设备186
2.11.1概述186
2.11.2铜及铜合金常用的熔炼设备187
2.11.3常用的熔炼设备的规格和技术性能193
2.12铜、铜合金铸造工艺195
2.12.1概述195
2.12.2铸造铜合金的铸造工艺——金属型铸造工艺196
2.12.3紫铜的铸锭工艺262
2.12.4加工铜合金的铸锭生产工艺262
2.12.5铸造安全技术297
2.13铸锭和铸件的缺陷分析及质量（品质）检验298
2.13.1铸锭的缺陷分析及防止方法298
2.13.2质量（品质）检验306
2.14铸锭和铸件后续处理及设备314
2.14.1铸锭的后续处理及设备314
2.14.2铸件的后续处理及设备320
2.15铜、铜合金熔炼和铸造的新工艺321
2.15.1铜合金的真空熔铸321
2.15.2铜合金的真空吸铸326
2.15.3压铸新工艺331
第3章 铜、铜合金板材、带材加工工艺337
3.1铜、铜合金板材、带材的品种及加工方法337
3.1.1板带材品种及技术标准337
3.1.2铜合金板材带材加工方法的比较340
3.1.3板材带材加工工艺流程340
3.2板材带材轧制过程中的金属变形和轧制力348
3.2.1轧制过程中的金属变形348
3.2.2轧制时铜、铜合金组织和性能的变化354
3.2.3轧制力的计算和实测364
3.2.4轧辊的许用压力和强度校核385
3.2.5传动力矩计算和单位能耗曲线387
3.3板材带材加工工艺主要工序与设备396
3.3.1热轧工序及设备396
3.3.2冷轧工序及设备414
3.3.3热处理工序及设备439
3.3.4两种典型的铜合金板带材加工生产工艺简介444
3.4板材带材后续处理工序及设备448
3.4.1酸洗工序及设备448
3.4.2脱脂工序449
3.4.3表面清理及设备450
3.4.4矫直工序及设备451
3.4.5剪切工序及设备452
3.5板材带材质量分析454
3.5.1尺寸精度454
3.5.2平直度460
3.6板材、带材质量（品质）检查及验收469
3.7高精铜及铜合金板材带材加工的新工艺新技术470
3.7.1板带材生产工艺流程471
3.7.2铸锭加热474
3.7.3热轧476
3.7.4带坯表面铣削476
3.7.5高精带材冷轧479
3.7.6高精板带的热处理481
3.7.7高精板带材的精整及剪切485
3.7.8铜合金板带连铸连轧486
第4章 铜及铜合金管材、棒材和型材的加工工艺487
4.1管材、棒材和型材的品种分类及加工方法487
4.1.1品种分类及技术标准487
4.1.2加工方法488
4.2管材、棒材、型材挤压加工工艺489
4.2.1挤压方法489
4.2.2挤压过程中金属的变形和挤压力的计算493
4.2.3挤压时工艺参数的确定495
4.2.4铜及铜合金棒材、型材和管材的挤压506
4.2.5挤压工具513
4.2.6挤压设备523
4.2.7挤压时废品产生的原因536
4.2.8锭坯加热设备538
4.3管材斜轧热穿孔加工工艺542
4.3.1加工方法及金属变形特点和力能计算542
4.3.2加工工艺547
4.3.3二辊斜轧热穿孔工具和设备549
4.3.4穿孔时废品及产生原因552
4.4管材的冷轧加工工艺553
4.4.1管材的冷轧及金属变形特点和力的计算554
4.4.2管材冷轧时工艺参数的选择564
4.4.3冷轧管工具及设备569
4.4.4 冷轧管机的操作及调整594
4.4.5冷轧管废品的产生原因600
4.5棒材型材轧制加工工艺602
4.5.1棒材、型材轧制的理论基础603
4.5.2孔型和孔型系统的基础知识615
4.5.3孔型设计概述625
4.5.4棒材、型材的轧制工艺669
4.5.5棒材、型材轧制时的废品685
4.5.6棒材、型材的轧制设备687
4.6管材、棒材、型材的拉伸加工工艺702
4.6.1拉伸过程及其加工特点702
4.6.2拉伸方法703
4.6.3拉伸时的变形特点及力的计算707
4.6.4管材、棒材、型材的拉伸工艺720
4.6.5管材、棒材、型材拉伸时的润滑、热处理和酸洗733
4.6.6拉伸工具及其设计746
4.6.7辅助工序及精整754
4.6.8拉伸制品质量的控制和废品758
4.6.9管材、棒材、型材拉伸设备760
4.7管材、棒材和型材加工的新工艺新技术768
4.7.1连续挤压技术768
4.7.2连续铸挤775
4.7.3半固态挤压776
4.7.4上引连铸管坯拉伸加工技术778
4.7.5水平连铸行星轧制盘拉内螺纹铜管生产新技术780
第5章 铜、铜合金线材加工工艺797
5.1线坯的加工方法797
5.2线材的品种和加工工艺流程798
5.2.1线材的品种798
5.2.2加工工艺流程798
5.2.3线坯799
5.3线坯轧制加工工艺799
5.3.1线坯轧制的理论基础799
5.3.2轧辊的孔型设计800
5.3.3线坯轧制加工工艺800
5.3.4线坯轧制废品及其质量检查和验收800
5.3.5线坯轧制设备及导卫装置801
5.3.6线坯加工的新工艺新技术815
5.4线材的拉伸加工工艺835
5.4.1概述835
5.4.2线材拉伸的理论基础841
5.4.3线材的拉伸方法852
5.4.4拉伸配模863
5.4.5线材拉伸的加工工艺873
5.4.6线材拉伸加工的废品889
5.4.7拉伸工具及其设计加工890
5.4.8线材拉伸设备及辅助设备907
5.5线材加工新工艺新技术928
5.5.1用超微连轧机代替大拉机制线新工艺928
5.5.2压力模拉伸铜线新工艺929
5.5.3细线的静液压挤出工艺930
5.5.4其他拉线新工艺931
第6章 铜、铜合金加工制品（成品）验收933
6.1质量标准933
6.1.1产品质量的概念933
6.1.2产品的质量标准933
6.1.3质量标准的内容934
6.2成品的检测935
6.2.1有关成品检测的标准935
6.2.2成品检测的方法935
6.3游标卡尺和螺旋测微计936
6.3.1刻度尺和游标卡尺936
6.3.2螺旋测微计937
6.4无损检测938
6.4.1五种无损检测方法的应用范围938
6.4.2超声波探伤940
6.4.3涡流探伤945
6.4.4射线探伤951
附录1元素的晶体结构958
附录2一些元素的物理性能960
附录3铜及铜合金牌号对照961
附录4铜及铜合金的物理性能966
附录5直径0.010～0.095mm的铜及铜合金线材的横断面积及质量968
附录6直径0.10～20.00mm的铜及铜合金线材的横断面积及质量969
附录7目与毫米换算表972
附录8铜系二元相图972
参考文献992
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序言近二十年来，我国铜与铜合金加工工业得到迅猛的发展。品种日益增多，产量和消费量成倍增长，新工艺新装备不断涌现。2005年我国的铜加工生产能力已达到710万吨以上，2006年铜加工材（不包括铸造产品）年产量达到506万吨，消费量为560万吨。我国铜合金牌号有250多个，产品品种近千种，是世界上铜合金产品品种最丰富，产量和消费量均居世界第一位，铜加工业已成为重要的工业体系。但与发达国家相比，在技术实力上尚有不小的差距。要使我国成为铜加工业生产强国，尚需同行继续共同努力，为我国铜加工业的发展尽心尽力。本人借三十余年的实践所积累的经验和所收集的资料，不揣冒昧编撰本手册，以供铜加工业同行参考。本手册重点论述铜加工工艺中的金属熔铸的基本规律和塑性加工的理论基础与实际生产技术。力图使理论与实践相结合，以期为读者提供一本实用且有益的工具书。本手册分为6章。第1章介绍铜与铜合金的成分、性能特点和用途。第2章至第5章为铜与铜合金八大产品（板、带、条、箔、管、棒、型、线）的加工工艺。在这4章中，结合实例，重点归纳总结了铜与铜合金的熔炼特性、铸造特性和凝固规律、轧制和挤压拉伸时的塑性加工理论及其在加工工艺中的应用；详尽地介绍了各种加工工艺制度、操作技术、制品质量控制方法以及常用的生产设备；并对多种新的加工技术和新工艺作了简要介绍。第6章介绍了铜合金制品质量标准及检验方法。本手册是多年的实践经验和丰厚的技术资料的汇编，内容丰富新颖，资料翔实，源于实践，条理清晰，便于查找。本手册由刘培兴组织编写并统稿，华南农业大学刘晓瑭和华南理工大学刘华鼐分别编写了绪论第1节、第1章和绪论第5节、第6章，并做了大量的资料收集、整理、文字处理等工作。鉴于编著者学识有限，不当和疏漏之处在所难免，谨望读者不吝赐教，笔者当不胜感激。
文摘第1章铜、铜合金的成分、性能和用途
1.3加工青铜的成分、性能和用途
1.3.3铍青铜的成分、性能和用途
1.3.2.2 合金元素和杂质对加工铝青铜的影响
（1）铁
少量的铁能溶于铜一铝合金的α固溶体中，其溶解度随温度的降低而减少。若合金中铁含量过高，则组织中会有针状FeAl3化合物析出，使合金的力学性能变坏，抗蚀性恶化，因此，在铝青铜中，铁加入量不得超过5％。合金中镍、锰、铝量增高，会使铁在α固溶体中的溶解度降低。
铁能使铝青铜中的原子扩散速度减慢，增加β相的稳定性。少量的铁能抑制铝青铜变脆的“自行退火”现象，显著减少合金的脆性，通常加入0.5％～1％的铁就能使单相或两相铝青铜的晶粒变细，提高合金的力学性能。
（2）镍
镍有限固溶于铜一铝合金的a固溶体中，当含镍量超过固溶极限时，合金组织中就会出现Jc相（NiAl）。
镍既提高铝青铜共析转变温度，又使共析点成分向高铝方移动，并可改变仅相的形状。含镍量较低时，α相呈针状，镍量达3％时呈片状。在含镍的铝青铜中加入锰，有使β相的共析转变形成粒状组织的倾向。
镍显著提高铝青铜的强度、硬度、热稳定性和耐蚀性。含有足够镍的铜一铝一镍一铁合金，在热加工后不需再加热淬火即可进行时效。
铝青铜中同时添加镍和铁能获得更佳的性能。
含8％～12％铝、4％～6％镍、4％～6％铁的铜一铝一镍一铁四元合金，当温度低于950℃时，其组织中就会出现.c相，K相的析出形态，可呈细粒状、块状或层状。K相的析出形态对合金的力学性能有很大的影响。实验表明，合金中铝、镍和铁的含量及其相互之间的比例、合金热处理条件均影响K相的析出形态和力学性能。当合金同时加有4％～6％的镍和铁时，则a固溶体相区被扩大，而β相区则显著缩小，此时，即使增高铝的含量，仍可得到良好的塑性。此外，合金中镍和铁两元素的含量比例，对K相析出形态也有明显影响，当镍含量大于铁含量时，c相呈层状析出，而当铁含量大于镍含量时，c相呈块状，仅当镍和铁含量大致相同时，c相呈均匀分散的细粒状，有利于得到很好的力学性能。在此四元合金中，镍和铁的含量比最好是0.9～1.1的范围。
（3）锰
锰能够较多地溶入铝青铜中的a固溶体中，但又降低铝在α中的溶解度。锰能稳定β相，降低相变开始温度，推迟共析转变。
添加溶解于铝青铜的锰量，可提高合金的力学性能和耐蚀性。此类合金能很好承受热。
