各种元素对铜排成型的性能的影响

纯铜外观呈玫瑰红，表面形成氧化膜后呈紫色，所以俗称铜排，或红铜和紫铜。铜棒是含一定氧的铜，所以也叫含氧铜。杂质被氧化排出，固溶体的量减少，这有利于铜的导电性，也可以消除有害杂质的影响。然而，铜棒在370以上的还原气氛中容易脆断(通常称为氢病)。然而，铜棒由于其高导电性和导热性、良好的耐腐蚀性和易于加工而被广泛用于工业和生活中。例如：电线、电缆、开关端子等。

许多微量元素对铜排的性能有很大的影响，表现在导热系数、电导率和塑性变形的变化上。弹匣元件对铜排的影响将在下面详细描述。影响纯铜性能的主要元素有：氧、氢、硫、碲、磷、铁、铅、锡，锑、砷、铋、锌等。它们各自的主要职能是：

氧：略微提高铜的强度，但降低铜的塑性和疲劳极限。氧气对铜的导电性几乎没有影响。微量氧可以氧化高纯铜中的铁、锡、磷等微量杂质，提高铜的导电性。如果杂质含量大，氧气的这种作用就不会表现出来。氧可以部分减弱锑和镉对铜导电性的影响，但不会改变砷、硫、硒、碲和铋对铜导电性的影响。一些铜棒还故意保留一定量的氧气。一方面，它对铜的性能影响很小。另一方面，cu2o能与铋、锑、砷等杂质反应，形成高熔点球形颗粒分布在晶粒中，从而消除晶界脆性。

氢：铜中氢的行为是一个研究课题。氢和铜不会形成氢化物。氢在液态和固态铜中的溶解度随着温度的升高而增加，特别是在液态铜中，这将在凝固过程中在铜中形成孔隙，导致铜产品的脆性和表面剥落；在固体铜中，氢以质子态存在，氢的电子充满铜原子的S层轨道，形成质子固溶体。尽管氢对铜的性能影响很小，但氢对铜和铜合金是有害的。含氧铜在氢中退火时会破裂，这被称为“氢病”。原因是cu2o  h2？2cu  h2o反应产生的水蒸气会导致气孔和裂纹。各种元素对氢在铜中的溶解度有不同的影响，其中镍、锰等元素增加了溶解度，而磷、硅等元素降低了氢在铜中的溶解度。通过缩短熔炼时间、调整成分、控制炉料中的氢含量以及用木炭覆盖熔体表面，可以降低铜中的氢含量。

硫对铜的导电性和导热性影响不大，但显著降低了铜的塑性。硫在铜中形成cu2s分散颗粒，提高了铜的切削性能。

碲对铜的导电性和导热性影响不大，但能显著提高铜的切削性能。微量碲(0.0005%~0.003%)显著降低了铜的可焊性。

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