- 銅及銅合金除了具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱和抗磁特性外，還呈現(xiàn)出耐蝕性、抑菌性、裝飾性、耐磨性、低溫性、成形性、切削性、可鍍性、密封副組裝性、經(jīng)濟(jì)性和適用性等基本特性。
- 1耐蝕性。銅的耐蝕性能很好，在與大氣、水等接觸時(shí)，反應(yīng)生成難溶于水的堿式硫酸銅CuSO 4·3Cu (OH)2和堿式碳酸銅CuCO3·Cu(OH)2薄膜，又稱“銅綠”。這層致密的薄膜與銅基體結(jié)合牢固，能防止銅被繼續(xù)腐蝕，因此銅在大氣、純凈淡水或流速緩慢的海水中都具有很強(qiáng)的耐蝕性。在大氣中的腐蝕速率為0.02mm/a ,在海水中的腐蝕率為0.02～0.04mm/a 。但在某些介質(zhì)中銅及銅合金并不耐蝕 , 例如銅離子遇 NH 3 會(huì)反應(yīng)生成藍(lán)色的銅氨絡(luò)合物，遇硫離子會(huì)生成黑色 CuS沉淀物等，因此在潮濕的大氣、含氨 (或 NH 4+)或硫化物介質(zhì)的大氣或水中、過熱蒸汽以及汞或汞鹽溶液中，很容易產(chǎn)生腐蝕破裂而被禁用。
- 2抑菌性。當(dāng)溶液中銅離子的濃度超過0.002mg/L時(shí)，即可抑制細(xì)菌等微生物的生長，在水介質(zhì)中5h可以滅菌99%。其抑菌性有別于其他加工過的材料或涂層，是可以長期穩(wěn)定地提供抑菌保護(hù)而不會(huì)消失，因此常用于飲用水管道及附件、食品器皿和海洋工程等。但銅合金表面的抑菌性起到的只是輔助殺菌作用，并不能夠防止交叉污染并取代標(biāo)準(zhǔn)的防感染措施。
- 3裝飾性。純銅通過添加合金元素，或借助化學(xué)藥品、顏料和藝術(shù)加工的綜合作用，使其表面由紫色轉(zhuǎn)為黃色、青色或白色等其他顏色或裝飾紋，有很強(qiáng)的裝飾性。由于銅及銅合金有很好的抗氧化性能，在大氣中于室溫下，銅氧化速度非常緩慢，因此能長期保持本色。當(dāng)溫度超過130℃時(shí)，銅表面開始氧化，生成黑色的CuO。在高溫下，銅的氧化速度加快，由CuO分解出致密的紅色氧化亞銅(Cu2O)和游離氧。
- 4耐磨性。銅合金具有優(yōu)良的減摩性和耐磨性 (如青銅及部分黃銅)，良好的抗海水、抗大氣腐蝕性能，抗擦傷，塑性好，加工性能好，因而被廣泛地應(yīng)用于閥門密封副的制造。
- 5低溫性。一般的鋼材在低溫狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)低溫脆性，但銅及銅合金在低溫下塑性不變，強(qiáng)度則略有增強(qiáng)。這是因?yàn)殂~的金相和奧氏體不銹鋼及鋁一樣都是面心立方晶體結(jié)構(gòu)。所以在JB/T 9081《空氣分離設(shè)備用低溫截止閥和節(jié)流閥》標(biāo)準(zhǔn)中，選用了同樣具有面心立方晶體結(jié)構(gòu)的銅、奧氏體不銹鋼和鋁用于閥體材料，適用介質(zhì)溫度為-196～80℃。雖然銅及銅合金在耐磨耐擦傷性方面比鋁及鋁合金好，但 304、316等奧氏體不銹鋼以-252℃最低使用溫度和更穩(wěn)定的低溫力學(xué)性能 ,使銅及銅合金一般只限于中小口徑或中低壓閥門。
- 6成形性。銅及銅合金的面心立方晶體結(jié)構(gòu)有12個(gè)滑移系，因此塑性變形能力強(qiáng)，可以在冷、熱狀態(tài)下進(jìn)行各種壓力加工成形，如擠壓、軋制、沖壓及模鍛等。鑄造合金也有很好的鑄造性能。
- 7切削性。機(jī)加工切削性能好，工件表面光潔度高。
- 8可鍍性。由于一些金屬易于在銅層上沉積，而且結(jié)合力好，往往將銅層用作電鍍的底層 ,如Cu-Ni-Cr鍍層以厚銅薄鎳層作為防護(hù)性鍍層。銅層在提高基體與鍍層間的結(jié)合力，改善鍍層韌性以及耐蝕性等方面有顯著作用。
- 9密封副組裝性。閥用銅合金的彈性模量98～110GPa ( 約為鋼的一半)，用較小的密封力就能使銅合金密封面產(chǎn)生足夠的彈塑性變形，使閥門達(dá)到密封要求。
- 10經(jīng)濟(jì)性。由于銅的儲(chǔ)藏量較小，材料價(jià)格較貴，但是銅合金的優(yōu)良特性給閥門帶來較高的性能價(jià)格比。
- 11適用性。純銅的基本特性不能滿足各種閥門零件對(duì)耐磨耐蝕耐擦傷等性能的要求。合金化可以改變其組織與結(jié)構(gòu)，使材料性能多樣化。α固溶體是銅合金的基體，一般為無序固溶體，如溶入其他元素原子，則晶體常數(shù)會(huì)有所改變。某些元素與銅形成的銅基α固溶體 , 例如Cu-Zn和Cu- Al等系α固溶體以及某些銅合金β、γ中間相 (如Cu- Zn系中的β- CuZn) 在一定成分比以及某一臨界溫度下由無序過渡到有序狀態(tài)，形成有序固溶體，使銅合金強(qiáng)度明顯提高，從而使金屬材料性能多樣化，滿足諸多條件的要求，形成了各種牌號(hào)的銅合金，在閥門以及閥門零件上得到了充分應(yīng)用。
閥門用銅及銅合金的基本特性
- 說明
- 點(diǎn)擊數(shù)：1713
