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铜合金物理冶金基础1

第一章 铜合金相图 李松瑞1

1.1 相图概述1

1.1.1 合金及相图1

1.1.2 合金相1

目录1

1.1.3 相平衡条件与相律2

1.1.4 二元相图表示法及杠杆定律2

1.1.5 三元相图成分表示法2

1.1.6 三元相图中的杠杆定律及重心法则4

1.2.1 主要的铜合金二元相图5

1.2 铜合金二元相图5

1.2.2 二元铜合金相图的类型29

1.2.3 二元铜合金中金属间相及其晶体结构29

1.3 铜合金三元相图32

参考文献47

第二章 铜合金物理冶金基础 李松瑞48

2.1 铜合金中的相48

2.1.1 α固溶体48

2.1.2 其他端际固溶体相53

2.1.3 中间相（金属间化合物）53

2.2.1 铸锭组织及均匀化55

8.1.4 正交曲线坐标55

2.2 固态铜合金在加热和冷却过程中组织和性能的变化55

2.2.2 回复与再结晶60

2.2.3 固态相变70

2.3.1 无序—有序转变70

2.3 固态相变70

2.3.2 Spinodal（旋节）分解73

2.3.3 脱溶转变与时效强化75

2.3.4 共析转变84

2.3.5 马氏体相变86

2.4 腐蚀性能98

2.4.1 腐蚀机制98

2.4.2 主要腐蚀形式100

2.4.3 在各种介质中的抗蚀性评估105

参考文献109

铜及铜合金加工材及其性能110

第三章 纯（紫）铜 王祝堂 贺慧彤110

3.1 杂质及微量合金元素对铜性能的影响110

3.1.1 氧的影响113

3.1.3 硫的影响117

3.1.2 氢的影响117

3.1.4 硒的影响118

3.1.5 碲的影响118

3.1.6 磷的影响120

3.1.7 砷的影响120

3.1.8 锑的影响121

3.1.9 铋的影响122

3.1.10 铅的影响122

3.1.11 铁的影响122

3.1.12 银的影响124

3.1.13 铍的影响127

3.1.14 铝的影响127

3.1.15 镁的影响127

3.1.16 锂、硼、锰、钙的影响127

3.1.17 稀土元素的影响128

3.1.18 难熔金属及其他金属的影响128

3.2 铜材的应力松弛性能128

3.3 铜材的退火与晶粒度133

3.4 紫铜的性能135

3.4.1 物理性能135

3.4.2 织构与各向异性139

3.4.3 力学性能141

3.4.4 化学性能146

3.5 美国加工铜及高铜合金的性能153

3.5.1 典型用途153

3.5.2 物理性能154

3.5.3 工艺性能157

3.5.4 力学性能159

3.5.5 化学性能187

参考文献189

第四章 黄铜 王祝堂 贺慧彤190

4.1 化学成分191

4.2 简单黄铜的性能191

4.2.1 物理性能191

4.2.2 力学性能198

4.2.3 工艺性能203

4.2.4 化学性能208

4.2.5 杂质影响212

4.3 复杂黄铜213

4.2.6 基本特性及主要用途213

4.3.1 铅黄铜214

4.3.2 锡黄铜219

4.3.3 铁黄铜223

4.3.4 镍黄铜225

4.3.5 铝黄铜225

4.3.6 锰黄铜228

4.3.7 硅黄铜229

4.4 美国黄铜的性能231

4.4.1 物理性能231

4.4.2 工艺性能235

4.4.3 力学性能236

4.4.4 化学性能258

参考文献258

5.1.1 合金元素及杂质元素对锡青铜性能的影响259

第五章 青铜 王祝堂 贺慧彤259

5.1 锡青铜259

5.1.3 力学性能261

5.1.2 化学成分261

5.1.4 物理性能及工艺性能265

5.1.5 化学性能265

5.1.6 基本特性与典型用途268

5.2 铝青铜270

5.2.3 力学性能271

5.2.1 合金元素及杂质元素对铝青铜性能的影响271

5.2.2 化学成分271

5.2.4 物理性能及工艺性能281

5.2.5 化学性能282

5.2.6 基本特性及典型用途285

5.3 硅青铜286

5.3.1 合金元素及杂质元素对硅青铜性能的影响286

5.3.2 化学成分287

5.3.3 力学性能287

5.3.4 物理性能及工艺性能291

5.3.5 化学性能291

5.3.6 基本特性与典型用途293

5.4 锰青铜293

5.4.1 合金元素及杂质元素对锰青铜性能的影响293

5.4.2 化学成分294

5.4.3 力学性能294

5.4.4 物理性能及工艺性能294

5.4.6 基本特性及典型用途296

5.5 铬青铜及镉青铜296

5.4.5 化学性能296

5.5.3 力学性能297

5.5.1 合金元素及杂质对铬青铜、镉青铜性能的影响297

5.5.2 化学成分297

5.5.4 物理性能及工艺性能302

5.5.5 化学性能302

5.5.6 基本特性及典型用途302

5.6 锆青铜303

5.6.1 合金元素及杂质元素对锆青铜性能的影响304

5.6.3 力学性能304

5.6.2 化学成分304

5.6.4 物理性能307

5.6.5 化学性能307

5.6.6 基本特性与典型用途308

5.7 镁青铜308

5.8 铁青铜308

5.8.1 力学性能309

5.8.4 工艺性能310

5.8.2 物理性能310

5.8.3 化学性能310

5.8.5 典型用途311

5.9 碲青铜311

5.9.1 力学性能311

5.9.4 典型用途312

5.9.2 物理性能312

5.9.3 工艺性能312

5.10.1 合金元素及杂质元素对铍青铜性能的影响313

5.10 铍青铜313

5.10.2 铍青铜的热处理316

5.10.3 铍青铜的化学性能319

5.10.4 铍青铜的物理性能322

5.10.5 铍青铜的力学性能323

5.10.6 铍青铜的加工成形性能332

5.10.7 铍青铜的应用333

5.11 美国青铜的典型力学性能341

5.11.1 锡青铜的典型力学性能341

5.11.2 铝青铜的典型力学性能344

5.11.3 硅青铜等的典型力学性能349

5.12 美国青铜的物理性能353

5.13 美国青铜的加工成形性能354

5.14 典型美国青铜的显微组织与化学性能357

5.16 美国青铜的典型用途359

5.15 杂质含量对美国青铜性能的影响359

参考文献360

6.1.1 加工白铜的化学成分及合金元素与杂质对其性能影响361

6.1 白铜的性能361

第六章 白铜 王祝堂李湘361

6.1.2 物理性能364

6.1.3 力学性能367

6.1.4 化学性能378

6.2 美国白铜的性能379

6.2.1 物理性能379

6.2.2 工艺性能381

6.2.3 力学性能382

6.2.4 化学性能389

6.2.5 典型用途389

参考文献390

铜合金的熔炼与铸锭391

第七章 铜合金的熔炼与铸锭 孝云祯 高彩茹391

7.1 铜及铜合金的成分控制391

7.1.1 配料及化学成分调整391

7.1.2 装料及熔化顺序397

7.1.3 熔炼时金属的损耗397

7.1.4 除气和脱氧399

7.1.5 精炼406

7.2.1 筑炉耐火材料408

7.2 熔炼用炉408

7.2.4 反射炉409

7.2.2 锅式炉409

7.2.3 坩埚炉409

7.2.5 有芯工频感应电炉410

7.2.6 无铁芯感应电炉414

7.2.7 真空炉420

7.2.8 电渣炉422

7.3 铜及其合金的熔炼425

7.3.1 紫铜的熔炼425

7.3.2 黄铜的熔炼429

7.3.3 青铜的熔炼435

7.3.4 白铜的熔炼440

7.4 铜合金锭模铸锭442

7.4.1 铸锭生产方法分类442

7.4.2 锭模铸锭生产及设备443

7.4.3 影响锭模铸锭品质的因素447

7.4.4 涂料的使用447

7.4.5 锭模铸锭工艺448

7.5 铜合金半连续和连续铸锭451

7.5.1 半连续铸锭451

7.5.2 水平连续铸锭457

7.5.3 电磁铸锭461

7.6 连铸新技术462

7.6.1 概述462

7.6.2 水平连铸带坯463

7.6.3 立弯式连铸带坯467

7.6.4 辊轮式连铸薄带467

7.6.5 铜线（杆）坯连铸469

7.6.6 铜合金半固态加工489

7.7.2 铸态组织对性能的影响493

7.7.1 铸锭典型的宏观组织493

7.7 铸锭组织及控制493

7.7.3 铸锭组织控制途径494

7.7.4 铜合金晶粒细化495

7.8 铸锭缺陷及质量（品质）检测496

7.8.1 化学成分废品496

7.8.2 气孔498

7.8.3 夹渣（杂）500

7.8.4 偏析500

7.8.5 冷隔501

7.8.6 缩孔与疏松502

7.8.7 裂纹503

7.8.8 锭坯品质检测505

参考文献508

板带箔材生产509

第八章 金属的变形与力学基础 王振范509

8.1 金属的变形与应力状态509

8.1.1 变形与应力状态的特点509

8.1.2 变形时金属的组织变化与变形景象516

8.1.3 金属塑性变形与力学521

8.1.5 金属的变形抗力与塑性条件526

8.2.1 塑性加工的解析方法530

8.2 塑性加工的力学解析530

8.2.2 解析计算公式535

8.3 加工变形、力与温度的测定541

8.3.1 位移与应变的测定541

8.3.2 应变分布的测定544

8.3.3 应力与力的测定546

8.3.4 温度的测定550

8.4 摩擦与润滑基础552

8.4.1 摩擦552

8.4.2 润滑554

8.5 矫正、剪切基础560

8.5.1 矫正基础560

8.5.2 剪切基础565

参考文献571

第九章 板带箔材生产 王振范572

9.1 板带箔材轧制理论572

9.1.1 轧制时的金属变形参数572

9.1.2 计算与图表578

9.2.1 板带材产品及生产流程588

9.2 板带材生产588

9.2.2 板带生产车间概况608

9.2.3 热轧板带生产608

9.2.4 冷轧板带生产627

9.2.5 铜合金的热处理653

9.2.6 酸洗、表面清理与矫平662

9.2.7 特殊板带材轧制668

9.2.8 箔材生产672

9.2.9 产品质量（品质）678

参考文献689

10.1.1 常用的变形指数690

10.1 变形指数690

10.1.2 延伸系数的计算公式690

10.2 挤压691

10.2.1 挤压优缺点691

10.2.2 挤压方法692

10.2.3 挤压时金属的流动特点695

10.2.4 挤压力和穿孔力696

10.3.1 冷轧管方法（管材冷轧）699

10.3 冷轧管699

10.3.2 2辊冷轧管的变形特点705

10.3.3 2辊冷轧管的轧制力708

10.4 拉伸（拉拔）710

10.4.1 拉伸的优缺点710

10.4.2 拉伸方法710

10.4.3 拉伸变形特点713

10.4.4 实现稳定拉伸的条件714

10.5 产品的生产方案726

10.5.1 产品生产新技术726

10.5.2 产品的生产方案726

参考文献728

11.1.1 挤压生产工艺729

第十一章 管棒型材生产 娄明珠729

11.1 挤压生产729

11.1.2 挤压工具736

11.1.3 挤压设备762

11.2.1 冷轧管生产工艺772

11.2 冷轧管生产772

1 1.2.2 2辊冷轧管机的工具设计775

11.2.3 冷轧管机791

11.3 拉伸制品生产803

11.3.1 拉伸生产工艺流程图803

11.3.2 拉伸工具803

11.3.3 拉伸工艺813

11.3.4 拉伸机829

11.3.5 退火、酸洗及其设备837

11.3.6 精整、辅助工序845

11.4.1 紫铜管和空调器管生产848

11.4 特殊用途管材生产848

11.4.2 内螺纹铜管生产858

11.4.3 波导管生产生产865

11.4.4 热交换器合金管（冷凝管）生产871

参考文献877

12.1.2 线材粗细表示法878

12.1.3 线材生产方法878

12.1.1 定义878

12.2 轧制法制备线材878

12.2.1 孔型轧制与平辊轧制878

12.1 概述878

第十二章 线材生产 娄燕雄878

12.2.2 孔型和孔型系880

12.2.3 孔型轧制的几个问题881

12.2.4 线杆轧制的孔型设计884

12.2.5 线杆轧制方式900

12.2.6 线杆轧制工艺906

12.3.1 拉线定义923

12.3 拉线923

12.3.2 拉线模923

12.3.5 拉线时工件受力924

12.3.4 实现拉线的条件924

12.3.6 影响拉线力的因素924

12.3.3 变形量924

12.3.7 拉线力的估算925

12.3.8 反拉力的由来与计算930

12.3.9 配模932

12.3.11 多模连续拉制三种类型的对比933

12.3.10 线材拉制方式933

12.3.12 滑动连续拉制时的滑动936

12.3.13 积蓄连续拉制时的盈亏941

12.3.14 型线配模944

12.3.15 拉线时的润滑冷却和清洗——拉线油952

12.3.16 线材生产中的热处理954

12.3.17 酸洗957

12.3.18 拉线机958

12.3.19 废品965

12.4 当今世界的拉线技术966

参考文献972

13.1 中国铜合金牌号及材料状态的表达973

第十三章 铜合金牌号、材料状态代号及其对照 王祝堂李湘973

13.1.1 铜及铜合金牌号代号973

附录973

13.2 ISO的铜及铜合金牌号与状态的表达974

13.1.2 状态代号974

13.2.1 铜及铜合金牌号974

13.2.2 状态代号976

13.3 美国铜及铜合金牌号与状态的表达977

13.3.1 铜及铜合金牌号977

13.3.2 状态代号978

13.4 日本铜及铜合金牌号及状态的表达982

13.4.1 铜及铜合金牌号982

13.5 德国铜及铜合金牌号的表达983

13.4.2 状态代号983

13.5.1 系统1983

13.5.2 系统2（数字代号系统）984

13.5.3 状态代号985

13.6.1 铜及铜合金牌号988

13.6 英国铜及铜合金牌号与状态的表达988

13.6.2 状态代号988

13.7 法国铜及铜合金牌号与状态的表达989

13.7.1 铜及铜合金牌号989

13.7.2 状态代号990

13.8 俄罗斯铜及铜合金牌号与状态的表达991

13.8.1 铜及铜合金牌号991

13.8.2 状态代号992

13.9 加工铜及铜合金牌号对照993

参考文献997

管棒型线材生产7690

第十章 管棒型材的加工方法及其变形原理 娄明珠7690