銅及銅合金的熔煉技術(shù)
銅是人類較早使用的金屬。早在史前時代,人們就開始采掘露天銅礦,并用獲取的銅制造武器、工具和其他器皿，銅的使用對早期人類文明的進步影響深遠(yuǎn)。
      銅存在于地殼和海洋中。銅在地殼中的含量約為0.01％，在個別銅礦床中，銅的含量可以達(dá)到3－5％。
      自然界中的銅，多數(shù)以化合物即銅礦物存在。銅礦物與其他礦物聚合成銅礦石，開采出來的銅礦石，經(jīng)過選礦而成為含銅品位較高的銅精礦。     
      銅礦石分為三類： 
（1）硫化礦，如黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦(Cu5FeS4)和輝銅礦(Cu2S)等。 
（2）氧化礦，如赤銅礦(Cu2O)、孔雀石[CuCO3Cu(OH)2]、藍(lán)銅礦[2CuCO3Cu(OH)2]、硅孔雀石(CuSiO32H2O)等。
   （3）自然銅。銅礦石中銅的含量1％左右（0.5％～3％）便有開采價值，因為采用浮選法可以把礦石中一部分脈石等雜質(zhì)除去，而得到含銅量較高（8％～35％）的精礦砂。
純銅：面心立方晶格，原子量 63.54，密度8.9，熔點1083℃
電阻率0.01673 歐姆 mm2/m ，線性膨脹數(shù)17.6×10-6/℃，導(dǎo)熱率0-100℃ 399W/mk。軟態(tài) 280MPA，延伸率≥40% 
從銅礦中開采出來的銅礦石，經(jīng)過選礦成為含銅品位較高的銅精礦或者說是銅礦砂，銅精礦需要經(jīng)過冶煉提成,才能成為精銅及銅制品. 
目前，世界上銅的冶煉方式主要有兩種：火法冶煉與濕法冶煉普通黃銅性能變化與鋅含量的關(guān)系
物理性能：二元黃銅的密度隨鋅含量的增加而下降，而線膨脹系數(shù)則隨鋅含量的增加而上升。電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率在α區(qū)隨鋅含量的增加而下降，但鋅含量在39％以上，合金出現(xiàn)β時，電導(dǎo)率又上升，鋅含量達(dá)50％時達(dá)峰值。
力學(xué)性能：WZn<30％時，隨鋅含量的增加，σb和δ同時增大，對固溶強化的合金來說，這種情況是較少有的，鋅含量在30～32%范圍時，δ達(dá)較大值。之后，隨β′相的出現(xiàn)和增多，塑性急劇下降。而σb則一直增長到鋅含量45％附近，當(dāng)鋅含量為45％時，σb值較大。鋅含量**過45％，由于α相全部消失，而為硬脆的β′相所取代，導(dǎo)致σb急劇下降。
變形和退火后的性能：α相隨鋅含量的增加其強度、塑性均增加。當(dāng)鋅含量為30％時，塑性較好，適于深沖壓和冷拉，大量用于制造炮彈殼，所以H70黃銅有“炮彈黃銅”之稱。β相強度更高，但室溫下呈有序狀態(tài)，塑性很低。γ相在室溫下則更硬而脆。
α黃銅具有良好的塑性，適于冷、熱加工。所有黃銅在200～600℃溫度范圍內(nèi)均存在中溫低塑性區(qū)，這主要是微量雜質(zhì)(鉛、銻、鉍等)的影響，它們與銅生成低熔點共晶而最后凝聚在晶界上，形成低熔點共晶薄膜，從而造成熱加工過程的“熱脆”。然而黃銅的塑性會隨溫度升高而重新顯著增長，表明這些雜質(zhì)在高溫時的溶解度明顯增加。脆性區(qū)溫度范圍與鋅含量有關(guān)，具體溫度要看含鋅量而言，如H90、H80，HPb59－1等的低塑性區(qū)。  
    加入微量混合稀土或鋰。鈣、鋯、鈰等能與雜質(zhì)形成高熔點化合物的元素，均能有效減輕或*雜質(zhì)的有害影響，從而*熱脆性。如加鈰能與鉛和鉍形成Pb2Ce及Bi2Ce等高熔點化合物。    
    黃銅的熱加工一般應(yīng)在**脆性區(qū)的溫度進行，α+β黃銅室溫塑性較低，只能熱變形、要加熱到β相區(qū)熱軋，但溫度不能太高，因β相長大得快，以保留少量α相為宜，利用殘留α相限制β晶粒長大。所以，熱變形溫度通常選擇在(α+β)／β相變溫度附近。
黃銅在大氣、淡水或蒸汽中有很好的耐蝕性，腐蝕速度約為0.0025～0.025mm/a，在海水中的腐蝕速度略有增加，約為0.0075～0.1mm／a。脫鋅和應(yīng)力腐蝕破壞(季裂)是黃銅較常見的兩種腐蝕形式。    
    脫鋅：出現(xiàn)在含鋅較高的α黃銅、特別是α+β黃銅中。鋅電極電位遠(yuǎn)低于銅，電極電位低的鋅在中性鹽水溶液中**被溶解，銅則呈多孔薄膜殘留在表面，并與表面下的黃銅組成微電池，使黃銅成為陽極而被加速腐蝕。加0.02～0.06％As可防*鋅。
    應(yīng)力腐蝕：即“季裂”或“自裂”，指黃銅產(chǎn)品存放期間產(chǎn)生自動破裂的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是產(chǎn)品內(nèi)的殘余應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)氨、SO2及潮濕空氣的聯(lián)合作用產(chǎn)生的。黃銅含Zn量越高，越*自裂。     
 為避免黃銅自裂，所有黃銅冷加工制品或半制品，均需進行低溫(260～300℃)退火 來*制品在冷加工時產(chǎn)生的殘留內(nèi)應(yīng)力。此外，在黃銅中加人0.02～0.06％As或1.0～1.5％Si也能明顯降低其自裂傾向。
普通黃銅中雜質(zhì)： 鉛、鉍、銻、磷砷和鐵等。
鉛：在α單相黃銅中是有害雜質(zhì)，由于它熔點低，幾乎不溶于黃銅中，所以它主要分布在晶界上。鉛含量大于0.03％時，黃銅在熱加工時出現(xiàn)熱脆；但對冷加工性能無明顯影響。
 在α+β兩相黃銅中，鉛的容許含量可比α黃銅高一些，因為兩相黃銅在加熱和冷卻過程中，會發(fā)生固態(tài)相變，使鉛大部分轉(zhuǎn)入晶內(nèi)，減輕有害影響。少量鉛可提高兩相黃銅的切屑性能，使加工件表面獲得高的光潔度。
鉍：呈連續(xù)脆性薄膜分布在黃銅晶界上，既產(chǎn)生熱脆性，又產(chǎn)生冷脆性，對黃銅的危害性遠(yuǎn)比鉛為大，在α及α+β黃銅中要求≯0.002％Bi。 減輕Pb和Bi有害影響的有效途徑是加入能與這些雜質(zhì)形成彌散的高熔點金屬化合物的元素，如Zr可分別與Pb、Bi形成高熔點穩(wěn)定化合物ZrxPby(2000℃)和ZrxBiy。(熔點2200℃)。
銻：隨溫度下降，銻在α黃銅中溶解度急劇減小；在銻含量小于0.1％時，就會析出脆性化合物Cu2Sb，呈網(wǎng)狀分布在晶界上，嚴(yán)重?fù)p害黃銅的冷加工性能。銻還促使黃銅產(chǎn)生熱脆性，因銻在固態(tài)銅中的共晶溫度為645℃，所以，銻是黃銅中的有害雜質(zhì)。加入微量鋰可與銻形成高熔點的Li3Sb(熔點1145℃)，從而減輕銻對黃銅塑性的有害影響。
砷：室溫時砷在黃銅中的溶解度<0.1％，過量的砷則產(chǎn)生脆性化合物Cu3As，分布在晶界上，降低黃銅塑性。黃銅中加入0.02～0.05％As，可防止黃銅脫鋅。砷使黃銅制品表面形成堅固的保護膜，提高黃銅對海水的耐蝕性。靖江鈹銅,泰州鈹銅生產(chǎn),信孚工貿(mào)由靖江市信孚工貿(mào)有限公司(                                                                                      )提供。