铜及铜合金冶炼.加工与应用

第1章原材料1 1.1铜矿石和铜精矿1 1.1.1铜的矿物及矿床1 1.1.2铜储量2 1.1.3铜矿石的选矿3 1.1.4铜精矿4 1.2铜的冶炼方法4 1.2.1概述4 1.2.2铜冶炼的种类5 1.2.3干法冶炼5 1.2.4湿法冶炼6 1.3铜的电解精炼11 1.4铜合金原料15 参考文献16 第2章熔化和铸造17 2.1熔化17 2.1.1熔化方法和熔炼炉17 2.1.2熔体处理24 2.2铸造27 2.2.1凝固现象和组织27 2.2.2铸造法30 2.2.3连铸连轧36 2.3铸锭热处理38 2.3.1概述38 2.3.2铸锭二次加热38 2.3.3均匀化处理39 参考文献40 第3章加工42 3.1塑性加工基础42 3.1.1塑性变形机制42 3.1.2塑性变形及其影响因素46 3.1.3加工过程中的组织变化57 3.1.4塑性加工力学62 3.1.5塑性加工方法及分类70 3.2塑性加工技术71 3.2.1板和带的加工71 3.2.2管和棒的加工78 3.2.3线材的加工85 3.2.4特殊加工86 3.2.5二次加工89 参考文献91 第4章热处理93 4.1热处理基础93 4.1.1回复与再结晶93 4.1.2影响回复与再结晶的因素99 4.1.3常用材料的退火组织及其控制102 4.1.4时效处理109 4.2热处理技术126 4.2.1热处理方法和热处理炉126 4.2.2酸洗与表面清理132 参考文献134 第5章耐蚀性136 5.1腐蚀基础136 5.1.1耐腐特性136 5.1.2电化学特性137 5.2使用环境和材料腐蚀139 5.2.1铜及铜基合金的耐腐蚀性139 5.2.2淡水中铜管的腐蚀141 5.2.3大气中铜及铜合金的腐蚀143 5.2.4海水中铜合金的腐蚀144 5.2.5应力腐蚀开裂147 5.3腐蚀防护技术149 5.3.1电流防腐蚀149 5.3.2缓蚀剂154 5.3.3涂装158 参考文献159 第6章表面处理161 6.1预处理161 6.1.1概述161 6.1.2机械预处理161 6.1.3化学和电化学预处理167 6.2化学处理170 6.2.1化学转化膜处理170 6.2.2化学着色处理172 6.3镀覆176 6.3.1电镀176 6.3.2化学镀182 6.3.3气相沉积185 6.4浸蚀190 6.4.1概述190 6.4.2化学浸蚀191 参考文献192 第7章焊接194 7.1概述194 7.1.1焊接技术的发展195 7.1.2国内焊接技术的发展现状196 7.2熔化焊197 7.2.1焊接性198 7.2.2焊接方法198 7.2.3焊接材料202 7.2.4实例205 7.3钎焊和钎焊剂206 7.3.1硬钎焊208 7.3.2软钎焊209 7.4其他联接210 7.4.1扩散联接210 7.4.2压接211 7.4.3特殊联接214 参考文献216 第8章铜及铜合金评价试验与测定方法218 8.1概论218 8.1.1铜合金的大气腐蚀218 8.1.2海洋环境腐蚀218 8.1.3应力腐蚀219 8.1.4脱成分腐蚀220 8.2评价试验221 8.2.1脱锌腐蚀试验221 8.2.2应力松弛试验222 8.2.3应力腐蚀开裂试验223 8.2.4钎焊性试验225 8.2.5镀层性能试验226 8.2.6热交换器用铜合金管的残余应力试验227 8.3测定方法228 8.3.1极化特性测试方法228 8.3.2膜厚测定方法229 参考文献230 第9章废铜利用232 9.1铜的再生和利用概述232 9.1.1发展循环经济与有色金属232 9.1.2再生铜工业现状和存在的问题233 9.1.3再生铜工业发展趋势235 9.2铜废料的直接回收利用236 9.2.1用铜合金废料直接生产铜合金237 9.2.2用紫杂铜连铸连轧生产低氧光亮铜杆237 9.3废杂铜的火法冶炼239 9.3.1废杂铜的火法熔炼239 9.3.2废杂铜熔炼常用熔炼炉及工艺241 9.3.3再生粗铜的火法精炼241 9.3.4再生铜阳极的电解精炼242 9.4废杂铜的湿法冶炼242 参考文献243 第10章导电材料245 10.1概述245 10.2电力用铜系材料246 10.2.1纯铜类材料246 10.2.2铜合金材料248 10.2.3仪表用铜合金材料256 10.3电极材料257 10.3.1电阻焊用电极材料259 10.3.2放电加工用电极材料263 10.4超导电铜材料264 10.4.1超导材料概述264 10.4.2超导电线的稳定化267 10.4.3稳定化态铜在极低温度下的特性269 参考文献269 第11章电子工业用材料272 11.1电子管用材料272 11.1.1电子管用无氧铜272 11.1.2电子管用无氧铜的其他用途274 11.2半导体封装用材料274 11.2.1引线框架材料275 11.2.2引线框架用铜材料276 11.2.3引线框架用铜合金热变形行为281 11.3机械零件用材料298 11.3.1弹簧材料298 11.3.2触点材料299 11.4电路材料310 11.4.1铜箔310 11.4.2铜印刷电路313 11.5使用环境和失效315 11.5.1电子器件的使用环境315 11.5.2环境因素与失效现象315 11.5.3室内环境316 11.5.4大气腐蚀316 11.5.5硫化物蠕变317 11.5.6迁移318 11.5.7微动318 11.5.8扩散320 11.5.9应力腐蚀开裂321 参考文献321 第12章热交换器材料324 12.1冷冻空调用铜管324 12.1.1腐蚀类型325 12.1.2高性能传热管326 12.2汽车散热器材料327 12.2.1腐蚀类型与控制方法327 12.2.2材料328 12.3工业用热交换器材料328 参考文献330 第13章建筑用材料331 13.1建筑给水用铜管331 13.1.1特征331 13.1.2使用注意要点332 13.2屋顶用铜板336 13.2.1特征336 13.2.2着色铜板336 参考文献337 第14章切削成形用材料338 14.1切削用铜合金338 14.1.1概述338 14.1.2易切削黄铜的成分和组织339 14.1.3易切削性能340 14.2锻造用铜合金341 14.2.1锻造和锻造机械的种类341 14.2.2锻造的加热方式342 14.2.3加热锻造用润滑剂345 14.2.4锻造常见缺陷346 14.3拉深用材料347 14.3.1拉深用铜合金347 14.3.2拉深加工力学347 14.3.3拉深工艺性与金属学的关系349 14.3.4特殊拉深加工351 14.4货币用材料352 14.4.1货币用材料的种类352 14.4.2货币用材料的加工353 参考文献357 第15章特殊功能材料359 15.1形状记忆合金359 15.1.1概述359 15.1.2形状记忆合金的力学性能和机理360 15.1.3铜系形状记忆合金的种类363 15.1.4Cu-Zn-Al合金的制造工程364 15.1.5特性366 15.1.6使用方法和应用举例368 15.2汽车用耐磨材料371 15.2.1概述371 15.2.2汽车同步器齿环材料的摩擦与磨损372 15.2.3实用合金的种类和特性374 15.3连铸结晶器用铜材料375 15.3.1概述375 15.3.2连续铸造用结晶器的要求和特性377 15.3.3实用合金的种类和特性380 15.4减振合金382 15.4.1减振机理382 15.4.2热处理和组织384 15.4.3实用合金的种类和特性386 参考文献391 第16章粉末冶金材料393 16.1概述393 16.2制造技术396 16.2.1粉末的制造396 16.2.2粉末的性质403 16.2.3成形406 16.2.4烧结410 16.3实用烧结铜合金及其应用实例415 16.3.1烧结含油轴承415 16.3.2摩擦材料416 16.3.3机械零件417 16.3.4电器零件418 16.3.5铜熔渗零件418 参考文献419 第17章铜及铜合金铸件421 17.1铸造方法421 17.1.1砂型铸造421 17.1.2金属型铸造422 17.1.3连续铸造423 17.1.4其他铸造方法427 17.2熔体性质，凝固特性及铸造缺陷431 17.2.1熔体性质431 17.2.2熔体流动性432 17.2.3补缩效果433 17.2.4铸件开裂性434 17.2.5耐压性435 17.3种类和特征436 17.3.1铜铸件436 17.3.2青铜铸件436 17.3.3磷青铜铸件438 17.3.4铅青铜铸件439 17.3.5黄铜铸件440 17.3.6高强黄铜铸件441 17.3.7铝青铜铸件442 参考文献443