氧氫及主要雜質對銅的性能影響

1、氧、氫以及幾種主要雜質對銅的性能影響 氧O對銅性能的影響u含氧銅凝固時,氧以(Cu+Cu2O)共晶體的形式析出,分布于銅的晶界上。u微量的氧可氧化高純銅中的微量雜質鐵Fe、錫Sn、磷P等，提高銅的電導率；Cu2O可與鉍Bi、銻Sb、砷As等雜質起反應，形成高熔點的球狀質點分布于晶粒內，消除了晶界脆性；u過多的氧（600ppm）會降低銅的塑性和電導率；u國標規(guī)定1#Cu 氧含量不大于400ppmCM3/100gCu氫H對銅性能的影響u氫在固態(tài)銅中形成間隙式固溶體，氫在液態(tài)與固態(tài)銅中的溶解度隨著溫度的升高而增大。u氫可與銅中的Cu2O反應，產生高壓水蒸汽，使銅破裂。硫S對銅性能的影響u硫在室溫銅中

2、的溶解度為零，硫在銅中以Cu2S的彌散的質點形式存在，降低銅的電導率與熱導率，極大地降低銅的塑性。u硫能顯著改善銅的可切削性能。u國標規(guī)定1#Cu S 含量不大于15ppm硒Se對銅性能的影響u銅中的微量硒以Cu2Se化合物形式存在，硒在固態(tài)銅中的溶解度極低，對銅的電導率及熱導率的影響很小，但顯著降低銅的塑性；u硒能大幅提高銅的可切削性能。u國標規(guī)定1#Cu Se含量不大于2ppm碲Te對銅性能的影響u碲在固態(tài)銅中的溶解度很小， Cu2Te彌散質點存在，對銅的電導率及熱導率影響很?。籾能顯著改善銅的可切削性能；u Cu2Te沿晶界沉淀，使材料變脆；u微量的碲能顯著降低銅的可焊性能。u國標規(guī)定1

3、#Cu Te含量不大于2ppm磷P對銅性能的影響u磷在銅中的最大溶解度（714 共晶溫度時）為1.75%，室溫時幾乎為零，磷會顯著降低銅的電導率及熱導率；u磷對銅的力學性能和焊接性能有良好的影響；u磷能提高銅溶體的流動性。砷As對銅性能的影響u砷會顯著降低銅的電導率和熱導率；uAs可與Cu2O起反應形成高熔點的砷酸銅質點，消除了晶界上的Cu+Cu2O共晶體，從而提高了銅的塑性。u國標規(guī)定1#Cu As含量不大于5ppm銻Sb對銅性能的影響u在共晶溫度645時，銻在銅中的溶解度可達9.5%，并隨著溫度的下降而急速減少；u銻降低銅的電導率、熱導率和抗蝕性；u銻可與Cu2O起反應形成高熔點的球狀質點

4、，分布于晶粒內，可消除晶界上的Cu+Cu2O共晶體，從而提高了銅的塑性。u國標規(guī)定1#Cu Sb含量不大于4ppm鉍Bi對銅性能的影響u鉍在銅中的溶解度可以忽略不計,即使在800時的溶解度也只不過0.01%,鉍在270 與銅形成共晶體,其中的鉍呈薄膜分布于晶界,嚴重降低銅的加工性能。u鉍對銅的電導率與熱導率無顯著影響。u國標規(guī)定1#Cu Bi含量不大于2ppm鉛Pb對銅性能的影響u鉛不溶于銅，呈黑色質點分布于易熔共晶體中，存在于晶界上；u鉛嚴重降低銅的高溫塑性；u鉛對銅的電導率與熱導率無顯著影響。u國標規(guī)定1#Cu Pb含量不大于5ppm鐵Fe對銅性能的影響u1050時鐵在銅中的溶解度可達3.5%，635 時的溶解度下降到0.15%；u鐵的有益作用是細化晶粒，提高強度和硬度；u不利影響是降低銅的塑性、電導率與熱導率。u國標規(guī)定1#Cu Fe含量不大于10ppm銀Ag對銅性能的影響u含0.5%Ag的銅合金在實際生產中仍可能為單一的固溶體，含銀量少時，銅的電導率與熱導率下降不多，對塑性的影響也甚微，并顯著提