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2023-05

铜及铜合金的工艺性能(今日铜价)

1、压力加工性能 纯铜是面心立方晶体结构(fcc),常温下有12个滑移系,塑性变形能强,可以在冷、热状下进行各种压力加工成型,如弯折、挤压、轧制、拉技旋压、冲压及自由锻、模锻等,可加工成各种形状,如板、带、箔、管、体线、型及其他特殊形状的产品。      热轧后的纯铜坯料冷轧总加工率可达98%以上。纯铜热挤压棒坯可以经过85%加工率冷拉成小直径棒材。完全退火后的纯铜线坯拉成细线的加工率达98%。 大多数铜合金都是单相a固溶体,因而大多数铜合金具有极好的冷、热日力加工性能,如普通黄铜、普通白铜和大部分高铜合金。普通黄铜在两次退火电间的冷加工率可达65%~95%。铝青铜、普通白铜的变形抗力虽然较大,但在轧制带材时,连续轧制加工率可达到70%以上而不必进行中间退火。正因为如此,连续轧制、连续拉伸是铜加工生产***重要、***常用的方法之一。 具有第二相(如B相等)的高铅黄铜、高锡青铜、锌白铜等少数铜合金不宜热轧,但可以进行热挤压和各种冷加工。因此,几乎所有铜合金都可以采用连铸-冷轧或连铸-冷拔这样近终成型的短流程加工成材。 各种复杂铜合金受其合金特性影响,易产生成分和结晶组织偏析,给加工过程带来一定困难。但是,如果在铸造时采取低速、缓冷等工艺措施,减少铸造应力和偏析程度,并进行适当的均匀化热处理,这些合金仍然可以进行热、冷加工。 1.2 铸造性能 铜合金的铸造具有悠久的历史,自古以来,考古出土的各种青铜器种类繁多,大到铜鼎、铜钟等大型器物,小到铜槲、铜钱币等。目前,各种大型铜像铜雕塑等仍然采用铸造的方式进行生产。同时,所有的加工铜合金均首先进行了铸造,而后进行了加工,因此铜及铜合金具有优良的铸造性能。 1.3 可焊性 铜合金适合于软钎焊和硬钎焊,许多铜及铜合金还可以用各种气焊、保护电弧焊和电阻焊进行焊接。添加少量磷可以提高铜合金材料的焊接性能。表1-106列出了主要铜合金所适宜的焊接方法。 与其他金属相比,铜及铜合金在化学成分、物理性能方面有独特之处,焊接时有以下特点: (1)热导率对铜及铜合金焊接性能的影响很大,焊接铜及铜合金时,焊接热量很快传人母材中,填充金属与熔池金属不易很好地熔合,易产生焊不透的那象,焊后变形比较严重,外观成型差。这是由于铜的高导热造成的,铜的热导率在20℃和1000℃时分别为393.6W/(m·K)和326.6W/(m·K),比普通碳大7-1倍,使母材与填充物难以熔合。即使采用热输人集中的电弧焊方法来焊接导热系数较低的铜合金,也需要预热或焊接过程中同步加热。母材厚度越大散热越严重,越难达到熔化温度。焊道层间温度应与预热温度相同。铜合金不像合金钢那样常进行焊后热处理,但可控制冷却速度以尽量减小残余应力和热脆性。焊接高导热的工业铜和低合金铜时,必须选用能保证***大热输人量的电流种类和保护气体,以补偿从焊接区迅速散失的热量。 (2)焊接,铜能其中的杂质生成熔点为270℃的(Cu+Bi)、熔点为326℃的(Cu+Pb)、熔点为1064℃的(Cuz0+Cu)、熔点为1067℃的(Cu+CuzS)等多种低熔点共晶物。它们在结晶过程中分布在枝晶间或晶界处,使铜及铜合金具有明显的热脆性。同时铜和铜合金的膨胀系数和收缩率较大,增加了焊接接头的应力,更增加了接头的热裂倾向。为避免接头裂纹的出现,焊接时可采取一些冶金措施:严格***铜中的杂质含量;增强对焊缝的脱氧能力,通过焊丝加入硅、锰、磷等合金元素;选用能获得双相组织的焊丝,使焊缝晶粒细化,晶界增多,使易熔共晶物分散、不连续。 (3)熔焊铜及铜合金时,气孔出现的倾向比低碳钢要严重得多。由于铜及其合金导热系数大,熔池停留时间短,使得焊缝中出现气孔的倾向加剧,成为铜及其合金熔焊的主要困难之一。所形成的气孔几乎分布在焊缝的各个部位。铜中的气孔主要是由溶解的氢直接引起的扩散性气孔和氧化还原反应引起的反应性气孔。减少或消除铜焊缝中的气孔,主要的措施是减少氢和氧的来源和用余热来延长熔池存在时间,使气体易于逸出。采用含铝、钛等强脱氧剂的焊丝,或在铜合金中加人铝、锡等元素都会获得良好的效果 另外,铜中的镉、锌、磷等元素的沸点低,在焊接过程中这些元素的蒸发可能会形成气孔。因此,当焊接含有这些元素的铜合金时,可采用快速焊和含有这些元素的填充丝。 (4) 铜及铜合金在熔焊过程中,由于晶粒严重长大、杂质和合金元素的渗人、有用合金元素的氧化、蒸发等,使焊接头性能发生很大的变化,如塑性严重变坏、电导率下降、耐蚀性能下降及接头力学性能降低等。改善接头性能的措施,除了减弱热作用、焊后进行消除应力热处理外,主要的冶金措施是控制杂质含量和通过合金化对焊缝进行变质处理。但有时这些措施是相互矛盾的。例如变质处理、细化焊缝组织可改善塑性,提高耐蚀性能,但会带来导电性能的下降,因此需要根据不同铜合金接头的要求来选用。 1.4 铜合金的切削性能 当铜合金加入铅等不溶于铜且易以游离质点状态分布在晶界上的元素,造成铜合金在切削时屑料在晶界处断裂,此时铜合金具有良好的切削性。由于游离的铅质点具有润滑和减磨的特性,因此,铅黄铜都具有***高的切削性能,切屑易碎,工件表面光洁,适宜于自动高速车床加工零件,同时可用作减磨零件。铜合金的切削性以HPb63-3(C36000)的切削性为100%,其他则是相对于 HPb63-3的切削性的比例。切削性***好的铅黄铜铅含量在3%左右。 总体说来,铜及铜合金的切削性能良好,紫铜类和大多数青铜、普通白铜约为20%,铝青铜、硅青铜等约为30%。而黄铜的切削性能则优于紫铜和一般青铜及白铜。含铅和锌的锡锌铅青铜如QSn4-4-4的切削性能可达HPb63-3的90%。 1.5 电镀性 铜具有良好的可镀性。铜合金可以被高熔点金属如Ni、Ag、Cr 等电镀,也可以被低熔点的金属如Sn、Zn等电镀。

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铜合金材料的性能

                                                           1.1铜的基本性能 1.1.1铜的基础数据 铜,元素符号为Cu,在化学元素周期表中位于第4周期,属IB族,铜的原子序数为29,相对原子质量为63.57,原子半径为0.157nm。原子结构为原子核外有4层电子层,从内向外每层的电子数分别为8、18、8、2。纯铜的密度为8900kg/m,熔点为1083.4℃,沸点为2360℃。铜的熔化潜热为205.4kJ/kg。铜无磁性,室温磁化率为-0.085x106。铜无同素异性转变。铜中的扩散系数D。为 0.468cm/s,扩散激活能Q=197.99kJ.mol。99.9%Cu(p=8910kg/m)在室温时通过自身固定频率振动传播的声速为3846m/s。铜对可见光(630~430nm)的反射率为80%~50%。在熔融状态下对全波长的光谱辐射率约为14%。固态时铜为面心立方(fcc)晶体结构,在1111)面系,各有(110>、<101>、(011)滑移方向,组成12个滑移系,塑性极好。 铜在地壳中的含量不高,仅占0.01%,排第17 位,列在铁、铝、镁之后。铜是一种典型的亲硫元素,在自然界中主要形成硫化物,只有在强氧化条件下形成氧化物,在还原条件下可形成自然铜。目前,在地壳上已发现铜矿物和含铜矿物约250多种,主要是硫化物及其类似的化合物、铜的氧化物、自然铜以及铜的硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐类等矿物。其中,有16 种适合当前选冶条件,可作为工业矿物原料。我国选冶铜矿物原料主要是黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、孔雀石等。 我国是贫铜国家,而且铜矿的品位较低。每年需从国外进口约1000万吨的精铜矿砂、几百万吨的阴极铜和废杂铜。降低消耗、有效用铜,是铜加工业领域和铜材的消费者共同的原则和目标。 1.1.2铜的物理性能 铜的物理性能列于表1-1中。 铜的密度为8900kg/m,在有色金属分类中与锡、锌、铅同属重有色金属。铜的熔点为1083.4℃,比铝(660.37℃)、镁(649℃)、锌(419.58℃)都高得多,但低于铁(1538℃)、镍(1455℃)、钛(1672℃)。 表1-1铜的主要物理性能 物理性能 符号 数值 物理性能 符号 数 值  佛点/℃熔点/℃ T.约 26001083电导率/%IACS电阻率/pun·m p.101.5(退火的) 0.017 质量热容/]·(kgK)-1熔化潜热/kJ·kg-!385205.4抗拉强度/MPa弹性模量/CPa E100-130200-360 C 热导率/W.(m·K)-1 388 屈服强度/MPa 00.2 60~250  线膨胀率/% 2.25 伸长率/% A 2~45  线膨胀系数/℃“ (17.0~17.7)x10-6 布氏硬度 HB 55~110  密度/kg"m~? 8930  铜无磁性,在某些场合可用来作为屏蔽电磁场的材料。 在铜的物理性能中,***具应用价值的是其导电、导热性能。在元素周期表中,铜列于银、金之前,同属IB族,与银、金一样具有极好的导电、导热性能铜的导电性稍逊于银、金而高于其他元素,所以人们通常用退火后的纯铜在20℃时的电导率作为100%IACS,其他材料的电导率则以其相当于纯铜的百分数来表示,并作为一种标准。由于铜比银的储量丰富,价格低廉,因此应用更广泛。铜被制成电线电缆、接插件、端子、汇流排、引线框架等,从而广泛应用于电力、电子、电气、通讯行业。铜是各种热交换设备如热交换器、冷凝器、散热器的关键材料,被广泛应用于电站、空调、制冷、汽车水箱、太阳能集热器等各种热交换场合。 1.1.3铜的化学性能 铜的电极电位是+0.34V,在正常电位序中铜的电位比氢高,是电位较正的金属,所以在很多介质中稳定性好,具有较好的耐蚀性。铜基本上被认为是一种惰性金属,其耐蚀性能远优于普通钢材。在碱性气氛中铜的耐蚀性又优于铝。在大气中,因在铜表面可形成一层主要由碱式硫酸铜组成的保护膜,阻断了金属的进一步氧化,因而其耐大气腐蚀性极好。不含二氧化碳和氧的结晶水对铜的腐蚀实际上不起作用。铜在淡水中的腐蚀速度很低,约为每年0.05mm。 由于铜具有良好的耐蚀性,因此被广泛应用于建筑屋面板、雨水管、上下水管道、管件;化工和医药容器、反应釜、纸浆滤网;舰船设备、螺旋桨、生活和消防管网;冲制各种硬币、装饰物、奖杯、奖牌、雕塑和工艺品等。 1.1.4 铜的工艺能 铜在固态时为面心立方晶体结构,有12个滑移系,因而塑性非常好,易于变形加工,可以方便地进行弯折、锻造、挤压、轧制、深冲、拉伸,冷变形率可超过98%,很容易被加工成板、带、箔、管、棒、型、线和细丝。这也是铜被广泛应用在各个工业部门的重要原因。 铜具有良好的铸造性能,可铸造制作各种像、鼎、钱币等。铜的加工产品都是通过对铸坯的加工变形实现的。 铜具有较好的可焊性,特别适合于软、硬钎焊。 铜还具有良好的电镀性能,因此,铜件表面镀铬、镀镍、镀银在工业生产中得到广泛应用。 纯铜的切削性能远不如黄铜等其他铜合金(约为HPb63-3的20%),但它不像钢铁那样坚硬,也不像纯铝那样软,高速车削时易粘刀。 铜的色泽亮丽典雅、丰富多彩,颇受人类青睐,被认为是庄重、尊严、古朴、典雅、高贵的象征。因此,几千年来,铜被广泛用作装饰材料。 铜具有抑菌性,这是其他金属材料所没有的。铜离子浓度超过0.002mg/L即可抑制细菌的生长。实验证明,在5h内铜器皿水中99%的细菌都会被杀灭。铜可抑制水生物在铜质船只上的附着和生长,这种能力是铜被大量应用在船只、网箱及其他海洋工程上的重要原因。

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铜合金材料应用开发

0.3线框架用第三代铜合金的开发 为适应集成电路器件高密度、小型化和高可靠性的要求,继Cu-Fe-P系 Cu-Ni-Si系之后,发达国家材料研发大多致力于开发高强高导的Cu-Cr-Z 系合金,其目标性能是抗拉强度在600MPa以上、电导率在80%IACS以上。为了提高强度,除进一步研究Cr和Zr在析出过程中的交互作用外,还主要集中在非真空加Z 技术研究和产业化,以及添加Ti、Si、Mg等元素,进行微合金化以提高 其综合性能等。我国对Cu-Ni-Si和 Cu-Cr-Zr系合金开发也已经起步。 0.3.2高速轨道交通接触线及附件用铜合金的开发 为了适应300km/h及350km/h 以上列车时速的要求,法、德、日等发达国家都开发了自己的接触线用铜合金系,如 Cu- Ag、Cu-Sn、Cu-Mg、Cu-Ag-Sn. Cu-Cd 等十几种铜合金,目前正在开发 Cu-Cr-Zr、Cu-Ag-Zr、Cu-Ag-Cr等,***提高材料的强度、导电性、耐磨、耐蚀及抗蠕变和疲劳性能。接触网线夹类零件主要以铝青铜、硅青铜为主,目前主要开发Cu-Ni-Si系合金,逐步取代硅锰青铜和铝青铜,以满足更高的使用要求。 0.3.3高纯化铜材的开发 当今半导体设计的法则进入了纳米水平。为防止RC 延迟(芯片上导线电阻和层间寄生电容会产生RC延迟,电阻和电容越大,延迟时间就越长)对动作准确性的影响,要求铜线必须有更小的电阻率,提供纯度为6N甚至7N级(99.99999% Cu)的超高纯铜成为市场的现实要求。高纯无氧铜是这类高纯铜产品中需求量***大、涉及领域***多的合金。除航天、航空、军用电真空器件外,民用微波磁控器件(微波炉)、超导器件(如核磁共振)等也大量使用。我国已经能够批量供应4N 级高纯铜和氧含量不超过5x10*%的无氧铜,国外已有可以供应氧含量精确到3x10~%、2x10~*%甚至1x10%的超纯无氧铜和6N级超高纯铜。 0.3.4铜合金热管的开发 随着人们生活水平的提高和科学技术的进步,各种***散热设备和器件的使用越来越多。除开发各种内螺纹、外翅片大中型热管外,利用毛细现象实现自循环的“热管”也在研究开发中。由于这种“热管”为相变换热,传热具有结构的紧凑性、极强的导热性、热流密度的可变性、热流方向的可逆性等特点,可以满足电子产品对散热装置紧凑、可靠、高散热效率等要求而受到越来越多的重视。因而针对在太阳能和地热利用、电脑、手机、移动通讯机站等大容量、小型化器件散热方面的潜在应用而开展的“微热管”开发正成为研究的热点。“微热管”开发对材料工作者提出了两项任务:一是铜基材的高度纯净化、致密化,不允许有任何疏松、气孔;二是微米尺度微细管的加工成型。 0.3.5高耐磨铜合金的开发 目前,高耐磨铜合金的开发主要集中在汽车同步器齿环和工程机械(包括航空、航天机械)液压泵摩擦副材料等方面,要求材料具有很高的硬度(强 度)、良好的热锻性和切削加工性以及较低的生产成本。因而,合金开发集中多元复杂黄铜方面,如添加铁、镍、锡、铅等元素的锰黄铜或铝黄铜替代铝告铜、硅青铜和镍铜合金。 0.3.6强耐铜合开发 随着海水淡化、海水养殖、滨海核电、远洋运输和海洋矿产资源开发及海家舰艇等海洋工程技术的发展,对耐海水腐蚀的新材料的需求愈加迫切。而目前伟用的耐蚀铜合金材料,国内外基本上都是HA177-2、HSn70-1、BFe10-1-1和 BFe30-1-1四种铜合金。虽然发达国家都投人大量人力物力,努力开发新型合金,但进展都不大,没有取得根本性的突破。目前,研究的重点仍然集中于在铁白铜(CuNiFe合金系)基础上提高铁含量、添加微量Zr、Cr、Nb、Si或M等元素,改善合金材料的综合性能。铝青铜具有较高的耐蚀性,以铁、锰、铝青铜为基础开发添加镍、硅等元素的多元复杂铝青铜也是一个方向。 0.3.7环境友好型铜合金的开发 环境友好型材料是21世纪的新要求。环境友好型材料是指材料本身及其制备、使用、回收过程中对人体或动植物及周围环境不产生有害作用的材料。铜合金中铍、铅、镍、镉、砷等对人体有害,正在或已经被一些国家和国际组织禁用或***使用。因此,人们正在大力开展无铅易切削黄铜、无铍弹性铜合金、无镍白铜等替代铅黄铜、铍青铜、镍白铜的研究开发活动。在无铅易切削黄铜方面开发了以铋、锑、碲、硅等替代铅的多种材料,有的已形成了工业化生产。但生产成本高和回收管理难度大仍是亟待解决的问题。在无铍弹性铜合金方面,主要集中在高锡青铜、铜-钛合金、镍硅青铜等新型弹性材料的开发方面,并取得了一定的进展。 0.3.8 铜基复合材料开发 虽然铜及铜合金具有许多优良的特性,但也有其局限性。随着科学技术的发展,现有铜及铜合金的导电性与强度及高温性能难以兼顾,不能同时满足航天、航空、微电子等高技术对其综合性能的高要求。而铜基复合材料是一种具有优良综合性能的新型结构性材料,它通过内氧化法、粉末冶金法、烧结法、机械合金化法、喷射沉积法等制备而得,不但继承了铜的高导电性,同时具备高的强度和高温性能。铜基复合材料应用的领域广泛,如高压真空开关、触头材料等。铜基复合材料的开发由于产业化进程缓慢,制造成本居高不下,严重影响了材料应用的推广。 和复合材料化方向发展。 综合来看,当今铜合金材料开发正朝着高纯化、微合金化、多元复杂合金化和复合材料化方向发展。

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国内铜材的产品质量和发展

我国铜加工材的产品质量与过去的二十年相比发生了重大的变化。从整体上看,基本改变了“脏、乱、差”(表面不净、长短不齐、精度差)的面貌,光亮、清洁的产品已成为铜加工产品的总体面貌,基本实现了普通铜加工材向高精度铜加工材的转变,许多产品已成为国内外知名品牌。如我国的空调铜管,铜水(气)管,白铜管,黄铜棒、线等受到国外的欢迎,近几年出口量均保持在50万吨以上。 产品的技术标准大多进行了一次或二次修订升级(由行业标准上升为国家标准),产品的技术质量指标更严格、精度更高。同时对一些可以量化而原来没有量化的指标进行了量化,使产品质量指标的可操作性、可执行性更强,大部分 产品标准达到国际先进水平。 在产品的性能指标控制上,从过去注重某一指标改变为更重视产品的综合指标及指标的均匀稳定性,使产品的综合性能朝更高、更优的方向发展。 现代企业不但注重产品的内在质量,同时也重视产品包装的防护性和美观性。铜加工材已由原来的简单、粗放捆扎式包装改变为现在的分类、个性化产品包装,能够针对不同的产品特点、不同的用户要求,进行包装方案设计、选材制作及包装分类等,使产品包装更科学合理、防护性更强,并方便用户后续加工使用。 技术水平 近二十年来,通过大量的引进、消化、吸收国外先进技术及技术自主创新,大大缩小了我国铜加工技术与发达国家的差距,并迅速发展到了一个新阶段。各企业不断着力进行新技术开发,涌现出了诸多铜加工技术创新成果。这些创新成果的快速产业化转化,为铜加工技术的发展奠定了坚实的基础,同时也为其提供了可持续发展的原动力。我国铜加工业也因此实现了由模仿国外先进技术向原创性技术的重大转变。如两段式(连铸-冷加工)加工大量取代传统的三段式(熔铸-热加工-冷加工),生产工艺流程发生根本性改变;光亮铜杆的连铸连轧技术,已成为铜线杆生产的主流方法;管材卷式法生产技术由单纯的倒立式圆盘拉伸向圆盘拉伸与多连直拉相结合的技术***推进;连续挤压技术在异形材、窄薄带和汇流排生产中的迅速推广应用,水平连铸技术在紫铜和其他合金宽薄带坯生产中的应用,上引连铸技术在紫铜以外合金及中小规格管材生产中的应用等都取得了重大成果突破,走在了世界前列。 同时,为了改善产品质量、节能降耗,还涌现出许多所谓小技术,如潜流式熔炼转炉技术、超多线(头)水平连续铸造技术、电磁搅拌铸造技术等。这些新技术的应用,不但大大改善了产品质量,而且在降低生产成本、提高生产效率、提高成材率及现场文明生产方面都作出了积极的贡献。 特别值得一提的是,我国多项自主创新的原创性铜加工技术已处于国际***地位,并被世界公认为铜加工技术的重大进步,如水平连铸-行星轧制-内螺纹管成型技术、铜材连续挤压技术及再生铜棒型材潜流多面连铸技术等。 产业发展程度 纵观我国铜加工发展的历史,我国铜加工产业不断进行结构调整,其中包括产品结构、产业结构、企业规模、产业链的布局等。也正是如此,我国的铜加工 产业实力明显得到增强。我国的铜加工业生产集中度显著提高、规模不断扩大, 大型企业产能由不足10万吨扩大到20万-30万吨;国内前十大铜加工企业的 总产量占全国总产量的近20%;铜加工产业由内地逐渐向市场经济发达的东南 沿海地区及长江三角洲和珠江三角洲地区集中,前十大铜材生产省区全都在东、 中部地区,其加工材产量占全国总产量的90%以上(2008年达92.1%);全国 产量前十大企业基本上都集中在东、中部地区。同时投资主体呈多元化,特别是 民营企业的迅速崛起,其总产能已大大超过国有企业,所占比例已超过全国产能 的82%以上,在全国前10大铜加工企业中,民营企业占了8席,起着举足轻重 的作用。同时民营企业以延长产业链为思路,向铜加工的上游和下游纵深发展, 这是市场经济发展的必然。 洛铜-宏泰工贸13373787313: 0.2我国铜合金材料及其生产技术的发展 *5* 产品结构、产业结构、企业规模、产业链的布局等。也正是如此,我国的铜加工 产业实力明显得到增强。我国的铜加工业生产集中度显著提高、规模不断扩大, 大型企业产能由不足10万吨扩大到20万-30万吨;国内前十大铜加工企业的 总产量占全国总产量的近20%;铜加工产业由内地逐渐向市场经济发达的东南 沿海地区及长江三角洲和珠江三角洲地区集中,前十大铜材生产省区全都在东、 中部地区,其加工材产量占全国总产量的90%以上(2008年达92.1%);全国 产量前十大企业基本上都集中在东、中部地区。同时投资主体呈多元化,特别是 民营企业的迅速崛起,其总产能已大大超过国有企业,所占比例已超过全国产能 的82%以上,在全国前10大铜加工企业中,民营企业占了8席,起着举足轻重 的作用。同时民营企业以延长产业链为思路,向铜加工的上游和下游纵深发展, 这是市场经济发展的必然。 序号 产地 2007年 2008年 2011年 155.61 1 江苏 143.59 139.21 2 浙江 138.49 151.16 189.06 3 广东 95.70 113.25 137.97 4 江西 55.80 108.73 156.46 5 安徽 43.08 56.76 126.00 6 河南 40.07 43.52 41.69 7 天津 22.47 26.47 12.84 8 辽宁 17.34 18.92 14.99 9 上海 14.61 14.15 37.93 10 山东 14.68 17.38 28.67 全国总计 628.80 748.59 1028 序号 企业名称 产量/万吨 销售额/亿元 宁波金田铜业集团公司 24 201 2 金龙精密铜管集团股份有限公司 21 160 3 1 海亮股份有限公司 14.7 79 4 安徽楚江投资集团有限公司 10.9 4 38.5 5 中铝洛阳铜业有限公司 10.4 51 6 安徽鑫科新材料股份有限公司 9.1 35.3 7 山东奥博特铜铝有限公司 浙江宏磊铜业股份有限公司 6.6 7.2 40 9 沈阳星河铜业有限公司 6.2 35.2 10 广东华鸿铜业有限公司  备设计和制造能力 铜加工产业化的发展,使我国的铜加工工艺设计、装备设计与制造能力迅速提高。改革开放三十年来,所有新建铜加工厂均由国内自行设计。中国设计制造的装备如感应电炉、水平连铸机、轧机、挤压机、轧管机、倒立式圆盘拉伸机光亮退火炉、清洗机列、拉弯矫直机等,不但单机水平达到了较高水准,而且整 条生产线配套能力也大大增强。 目前,我国首创的具有结构简单、节能、环保的中小型潜流式联体感应炉组在世界上得到了较广泛的应用;管棒型线生产设备已完全国产化,并实现出口,大大降低了投资成本,受到国内外客户的欢迎;高精度铜板带热轧机、四辊精车机已经基本实现国产化,多辊精轧机尤其是六辊轧机的研制取得了重大突破,轧机自动化水平进人了国际先进行列,关键零部件质量水平与国外的差距正逐步缩小。 技发 随着经济全球化的不断深人,自主创新是一个国家和企业的核心竞争力的理念深人人心。因此,近二十年来大中型铜加工企业都加大了科技创新的投入。除了积极引进新技术、新设备外,还大力招揽人才,建立自己的技术中心或科研机构,一个以市场为导向、以企业为主体、产学研紧密结合的研发体系已经基本形成。 铜合金材料应用开发的热点及方向 大规模集成电路引线框架用第三代铜合金的开发 为适应集成电路器件高密度、小型化和高可靠性的要求,继Cu-Fe-P系、 Cu-Ni-Si系之后,发达国家材料研发大多致力于开发高强高导的 Cu-Cr-Zr系合金,其目标性能是抗拉强度在600MPa 以上、电导率在80%IACS 以上。为了提高强度,除进一步研究Cr和Zr 在析出过程中的交互作用外,还主要集中在非真加 Zr 技术研究和产业化,以及添加Ti、Si、Mg等元素,进行微合金化以提高

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铜合金材料及生产技术发展

我国的先民们虽然在三千年前就创造了闻名世界的灿烂的古代青铜文化,但到近代,由于长期的封建统治,到中华人民共和国成立前夕,我国的铜加工几乎一片空白,只有十几家破败而又简陋的作坊,铜加工材仅有2000。解放后,坚持自力更生、艰苦奋斗的方针,迅速建起了“沈阳有色金属加工厂”、“洛阳铜加工厂”、“西北铜加工厂”等骨干企业,为我国铜工业的发展奠定了基础。改革开放三十多年来,民营和集体铜加工企业如雨后春笋蓬勃发展,我国铜加工业发生了翻天覆地的变化,取得了举世瞩目的成就。 0.2.1模 近二十年来,特别是近几年,我国铜加工材产量快速增长,1985 年铜加工材产量为59.07万吨,2004年为569.5万吨,增长近10倍,跃居世界首位。2008 年产量又创新高,约 750 万吨,占世界铜总产量的一半。以后几年每年都以15%以上的速度递增。到2011年,铜材产量达到1028 万吨,牢牢占据世界的半壁江山。同时,我国铜加工企业生产集中度不断提高,产量规模不断扩大。大型企业产能由不到10万吨扩大到20万~30万吨,实现了跨越式发展,逐步完成了从粗放式到现代化企业的转变。近二十年来我国铜加工材产量、出口量、进口量及消费量。 近年来,我国铜加工材品种发生了巨大变化,产品的规格不断向两端极限延伸,合金牌号更加系列化。目前,中国铜加工材约有250 种合金,近千个产品品种,是世界上铜加工产品品种***丰富的国家之一。 在合金系列方面,目前常用的、大批量生产的加工铜及铜合金约150多个纳入我国国家标准的加工铜及铜合金牌号为110个(美国ASTM标准公布的有134个)。其中紫铜9个,黄铜43个,青铜40个,白铜18个。但是各铜加工企业实际生产的牌号远不止这些,各研究机构开发的合金牌号也数倍于此,多达,1000多个。据不完全统计,仅近十年来,申请***的新型铜合金就达170个以上。 在开发新的合金品种的同时,根据实际需要,对原来的合金也进行了调整和删减。如紫铜系列,纯铜中淘汰了T4,无氧铜中增加了铜含量99.99%的零号无氧铜;磷脱氧铜由一个牌号变为两个,去除了锰脱氧铜;增加了含银无氧铜。同时合金品种开发的产业化进度大大加快,合金的系列化程度也在不断提高。无氧铜电缆带、变压器铜带、框架铜带、超薄水箱铜带、锌白铜带、空调铜管、同步齿环铜管、弥散强化铜合金等一大批新材料迅速实现了产业化,开始大批量生产。一些特殊用途的功能性材料的开发,为我国高新技术和国防军工的发展提供了有力的支撑。

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铜合金材料的重要地位和作用

铜是人类应用***早的-种金属,已有四千多年的生产和应用历史;铜又是应用***广泛的金属材料之一,仅次于铁、铝而居第三位。 铜及铜合金具有一系列的优异特性:导电、导热、耐蚀、耐磨、抑菌、装饰、易加工、可铸造、可电镀、可焊接等,被广泛应用于电力、电子、通讯、化工、机械、交通运输、海洋工程、航空航天、建筑装饰、生活饰品等领域,在人类生活和国民经济建设中发挥着巨大的作用,为人类社会的进步作出了不可磨灭的贡献。同时,铜及其合金作为一种战略、战备物资,在军工、国防建设中具有重要的地位,并在很多应用领域都是不可替代的金属材料。 在铜合金的应用中,人们充分发挥铜材料的特性:良好的导电导热性,使铜合金大量应用于电气、电力行业;强度刚柔相济,富有弹性,使铜合金常用于结构件;在外观上色彩丰富、古朴典雅,常用于制作人们所喜爱的装饰和装潢材料等等。铜合金材料的使用,从拉链、纽扣到餐具、炊具;从螺钉、垫片到各种齿一轮、机械;从建筑、装饰到交通工具;从电熨斗、热水器到发电站、输变电设备;从网络通讯到太空探测,可以说人类的一切生产活动及生活几乎都离不开铜及铜合金制品。 铜加工材作为一种基础材料,其首要用途也是***大的应用领域一电力工业。发电设备、输变电设备、电缆、电线等的铜材消费量已超过全部铜材消费量的50%。 铜加工材的第二大应用领域是机电业。各种电动机、电控仪器仪表、换热设备、齿轮/蜗轮及轴承等机电产品的铜材消费量约占15%。 现代通讯业方兴未艾,是铜材消费***具前途的领域。固定和移动电话发送和接收设备、网络工程、计算机等铜材的消费量急剧增长。 在国外,建筑业也是铜材的重要应用领域,约占15%。近年来,在中国建筑用铜材也有不断增加的趋势,特别是铜水管、空调已经进入寻常百姓家。 铜及铜合金作为特殊的功能合金材料,如记忆铜合金、阻尼铜合金、耐蚀铜合金、耐磨铜合金等,是军工、航天、高科技等领域不可或缺的材料。铜及铜合金材料的基本消费结构。 随着人们物质文化生活水平的提高和信息化时代的到来,铜及铜合金已经并将继续成为与人类生活密不可分的重要基础材料。 电力51% 其他4% 电子通讯15% 机电设备15%  建筑15% 

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