合金是一種金屬元素和一種或幾種其它元素(金屬或者非金屬均可)熔合后而組成的具有進(jìn)速特性的物質(zhì)。組成合金最基本的、能獨(dú)立存在的物質(zhì)稱為組元,簡(jiǎn)稱元。絕大多數(shù)情況下,組元即是構(gòu)成合金的元素。但也有將化合物作為組元的,其條件是化合物在所研究的范圍內(nèi),既不分解也不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)組元的數(shù)量,可分為二元合金、三元合金或多元合金、如簡(jiǎn)單黃銅是由銅和鋅兩種元素組成的二元合金;硬鋁是由鋁、銅、鎂三種元素組成的三元合金。

銅鎳之間彼此可無(wú)限固溶,從而形成連續(xù)固溶體,即不論彼此的比例多少,而恒為α——單相合金。當(dāng)把鎳熔入紅銅里D200,含量超過(guò)16%以上時(shí),產(chǎn)生的合金色澤就變得相對(duì)近白如銀,鎳含量越高,顏色越白,但是,畢竟與銅融合,只要鎳含量比例不超過(guò)70%,肉眼都會(huì)看到銅的黃色。何況通常白銅中鎳的含量一般為25%。白銅是銅鎳合金的雅稱,密度在銅和鎳之間8.9-8.88。

區(qū)分白銅與藏銀、苗銀的方法就是,正常比例下,后二者相對(duì)白,從表色上看更接近白銀。不過(guò),現(xiàn)代工藝下的鋁白銅卻與藏銀、苗銀顏色不相上下,甚至更白,只是硬度高些,比重輕些。藏銀、苗銀地區(qū)還沒(méi)有使用純白銅甚至鋁白銅的習(xí)慣,據(jù)知只有部分商人用其制造新擦擦模具及非手持(尤其法器及佩飾)用具材料。

純銅加鎳能顯著提高強(qiáng)度、耐蝕性、硬度、電阻和熱電性,并降低電阻率溫度系數(shù)。因此白銅較其他銅合金的機(jī)械性能、物理性能都異常良好,延展性好、硬度高、色澤美觀、耐腐蝕富有深沖性能,被廣泛使用于造船、石油化工、電器、儀表、醫(yī)療機(jī)械、日用品、工藝品等領(lǐng)域,并還是重要的電阻和熱電偶合金。白銅的缺點(diǎn)就是主要添加元素——鎳屬于稀缺的戰(zhàn)略物資,價(jià)格比較昂貴。

在銅合金中,白銅因耐蝕性優(yōu)異,且易于塑型、加工和焊接,廣泛用于造船、石油、化工、建筑、電力、精密儀表、醫(yī)療器械、樂(lè)器制作等部門作耐蝕的結(jié)構(gòu)件。某些白銅還有特殊的電學(xué)性能,可制作電阻元件、熱電偶材料和補(bǔ)償導(dǎo)線。非工業(yè)用白銅主要用來(lái)制作裝飾工藝品。

復(fù)雜白銅

加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱復(fù)雜白銅(即三元以上的白銅),包括鐵白銅、錳白銅、鋅白銅和鋁白銅等。在復(fù)雜白銅中,第二個(gè)主要元素符號(hào)及銅含量以外的成分?jǐn)?shù)字組表示各種元素的含量。如BMn3-12表示鎳含量約為3%,錳含量約為12%。

復(fù)雜白銅有4個(gè)型號(hào):

①鐵白銅:型號(hào)有Bfe-1.5(Fe)-0.5(Mn)、Bfe10-1(Fe)-1(Mn)、Bfe30-1(Fe)-1(Mn)。鐵白銅中鐵的加入量不超過(guò)2%以防腐蝕開裂,其特點(diǎn)是強(qiáng)度高,抗腐蝕特別是抗流動(dòng)海水腐蝕的能力可明顯提高。

②錳白銅:型號(hào)有BMn3-12、BMn4.0-1.5、BMn43-0.5。錳白銅具有低的電阻溫度系數(shù),可在較寬的溫度范圍內(nèi)使用,耐腐蝕性好,還具有良好的加工性。

③鋅白銅:型號(hào)有BZn18-18、BZn18-26、BZn15-12(Zn)-1.8(Pb)、BZn15-24(Zn)-1.5(Pb)。鋅白銅具有優(yōu)良的綜合機(jī)械性能,耐腐蝕性優(yōu)異、冷熱加工成型性好,易切削,可制成線材、棒材和板材,用于制造儀器、儀表、醫(yī)療器械、日用品和通迅等領(lǐng)域的精密零件。

④鋁白銅:型號(hào)有Bal13-3、Bal16-1.5。是以銅鎳合金為基加入鋁形成的合金,密度為8.54-0.3。合金性能與合金中鎳量和鋁量的比例有關(guān),當(dāng)Ni:Al=10:1時(shí),合金性能最好。常用的鋁白銅有Cu6Ni1.5Al,Cu13Ni3Al等,主要用于造船、電力、化工等工業(yè)部門中各種高強(qiáng)耐蝕件。

普通白銅

銅鎳二元合金(即二元白銅)稱為普通白銅。在普通白銅中,字母B表示加鎳的含量,如:B5表示鎳含量為約5%,其余約為銅含量。型號(hào)有B0.6、B19、B25、B30。

工業(yè)白銅

工業(yè)用白銅分為結(jié)構(gòu)白銅和精密電阻合金用白銅(電工白銅)兩大類。

1、結(jié)構(gòu)白銅:結(jié)構(gòu)白銅的特點(diǎn)是機(jī)械性能和耐蝕性好,色澤美觀。結(jié)構(gòu)白銅中,最常用的是B30、B10和鋅白銅。另外,還有鋁白銅、鐵白銅和鈮白銅等。B30在白銅中耐蝕性最強(qiáng),但價(jià)格較貴。鋁白銅的性能同B30接近,價(jià)格低廉,可作B30的代用品。鋅白銅于15世紀(jì)時(shí)就已在中國(guó)生產(chǎn)使用,被稱為"中國(guó)銀",所謂鎳銀或德銀也屬此類鋅白銅。鋅能大量固溶于銅鎳之中,產(chǎn)生固溶強(qiáng)化作用,且抗腐蝕。鋅白銅加鉛以后能順利的切削加工成各種精密零件,故廣泛使用于儀器、儀表及醫(yī)療器件中。這種合金具有高的強(qiáng)度和耐蝕性,彈性也較好,外表美觀,價(jià)格低廉。鋁白銅中的鋁能顯著提高合金鋼的強(qiáng)度及耐蝕性,其析出物還可產(chǎn)生沉淀硬化作用。結(jié)構(gòu)白銅廣泛用于制造精密機(jī)械、化工機(jī)械和船舶構(gòu)件。

2、精密電阻合金用白銅(電工白銅):精密電阻合金用白銅(電工白銅)有良好的熱電性能。BMn3-12錳銅、BMn40-1.5康銅、BMn43-0.5考銅以及以錳代鎳的新康銅(又稱無(wú)鎳錳白銅,含錳10.8~12.5%、鋁2.5~4.5%、鐵1.0~1.6%)是含錳量不同的錳白銅。錳白銅是一種精密電阻合金。這類合金具有高的電阻率和低的電阻率溫度系數(shù),適用于制作標(biāo)準(zhǔn)電阻元件和精密電阻元件。是制造精密電工儀器、變阻器、儀表、精密電阻、應(yīng)變片等用的材料。康銅和考銅的熱電勢(shì)高,還可用作熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線。