銅，這一在生產(chǎn)和生活中不可或缺的重要金屬，以多種形態(tài)呈現(xiàn)在我們的視野中。無論是金屬本身，還是與其它元素結(jié)合形成的合金，甚至是銅的化合物，都展現(xiàn)了其廣泛的應(yīng)用價(jià)值。從古至今，銅一直陪伴著我們，見證著人類社會(huì)的繁榮與進(jìn)步。在21世紀(jì)的今天，銅更是成為了推動(dòng)世界飛速發(fā)展的關(guān)鍵元素之一。
     銅，這一化學(xué)元素，以其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，在眾多領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它的化學(xué)符號(hào)為Cu，原子序數(shù)為29，屬于過渡金屬范疇。銅在電線制造領(lǐng)域的應(yīng)用尤為突出，因其導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性僅次于銀，且價(jià)格遠(yuǎn)低于銀，因此成為電線制造的優(yōu)選材料。
此外，銅還擁有多種分類。除了純銅，還有合金銅，如黃銅（銅與鋅的合金）、白銅（銅與鎳的合金）以及青銅（銅與其他元素的合金，包括錫青銅和鋁青銅等）。同時(shí)，紫銅也是一種特殊的銅，其銅含量極高，雜質(zhì)總含量低于1%。

在銅的加工方面，也存在著多種分類。包括硫酸銅、氯化銅等化合物，以及銅棒、銅排、銅錠、銅板、銅線等不同形態(tài)的銅材。這些銅材通過軋制、擠制和拉制等方法進(jìn)行加工，形成棒、線、板、帶、條、管、箔等多種形狀。其中，板材和條材既有熱軋也有冷軋，而帶材和箔材則都是冷軋產(chǎn)品。管材和棒材則分為擠制品和拉制品，線材則全部為拉制品。
純銅，這種玫瑰紅色的金屬，在表面形成氧化銅膜后呈現(xiàn)出紫色，因此也被工業(yè)上稱為紫銅或電解銅。它的密度介于8~9g/cm3之間，熔點(diǎn)高達(dá)1083℃。純銅不僅導(dǎo)電性***，廣泛用于制造電線、電纜、電刷等，其導(dǎo)熱性也相當(dāng)出色，常被用于制造磁學(xué)儀器、儀表等需防磁性干擾的設(shè)備，如羅盤和航空儀表。此外，純銅的塑性極好，易于進(jìn)行熱壓和冷力加工，從而制成各種形態(tài)的銅材，如管、棒、線、條、帶、板、箔等。

在中國(guó)，紫銅加工材按照成分可分為四大類：普通紫銅（包括T1、T2、T3、T4等）、無氧銅（如TU1、TU2及高純、真空無氧銅）、脫氧銅（如TUP、TUMn）以及添加少量合金元素的特種銅（例如砷銅、碲銅和銀銅）。純銅的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率在金屬中僅次于銀，這使得它成為制作導(dǎo)電和導(dǎo)熱器材的理想選擇。同時(shí)，紫銅在眾多環(huán)境中都展現(xiàn)出良好的耐蝕性，特別是在大氣、海水以及某些非氧化性酸、堿、鹽溶液中，其耐蝕性更為出色。此外，紫銅還具有良好的焊接性和可塑性，能夠經(jīng)過冷、熱加工制成各種半成品和成品。在20世紀(jì)70年代，紫銅的產(chǎn)量甚至超過了其他各類銅合金的總產(chǎn)量。

然而，純銅中的微量雜質(zhì)會(huì)對(duì)銅的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能產(chǎn)生顯著影響。例如，鈦、磷、鐵和硅等元素會(huì)顯著降低電導(dǎo)率，而鎘和鋅的影響則相對(duì)較小。同時(shí)，氧、硫、硒和碲等元素在銅中的固溶度較低，它們與銅反應(yīng)生成的脆性化合物雖然對(duì)導(dǎo)電性影響不大，但會(huì)降低加工時(shí)的塑性。在某些情況下，如普通紫銅在含氫或一氧化碳的還原性氣氛中加熱時(shí)，這些氣體可能與晶界的氧化亞銅反應(yīng)，產(chǎn)生高壓水蒸氣或二氧化碳?xì)怏w，導(dǎo)致銅材破裂，這種現(xiàn)象被稱為“氫病”。此外，氧還會(huì)對(duì)銅的焊接性產(chǎn)生不利影響。而鉍或鉛與銅生成的低熔點(diǎn)共晶則可能使銅產(chǎn)生熱脆或冷脆。磷雖然能顯著降低銅的導(dǎo)電性，但可以提高銅液的流動(dòng)性并改善焊接性。適量的鉛、碲和硫等元素還能改善銅的可切削性。
黃銅，這種銅與鋅的合金，在工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。通過調(diào)整黃銅中鋅的含量，可以獲得具有不同機(jī)械性能的合金。一般來說，黃銅中鋅的比例越高，其強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)提升，但同時(shí)塑性會(huì)降低。在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，為了確保黃銅的性能穩(wěn)定，其含鋅量通常控制在45%以內(nèi)，以避免因鋅含量過高而導(dǎo)致的脆性問題。此外，黃銅產(chǎn)品可分為鑄造和壓力加工兩大類，以滿足不同的生產(chǎn)需求。

黃銅的分類：

黃銅，這一銅與鋅的合金，在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。其性能和特點(diǎn)在很大程度上取決于鋅的含量。為了滿足不同的生產(chǎn)需求，黃銅被廣泛地分為鑄造和壓力加工兩大類別。通過合理調(diào)整鋅的比例，可以獲得具有特定機(jī)械性能的黃銅合金，從而確保其在實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定性和耐用性。
1）普通黃銅

普通黃銅，這一由銅與鋅所組成的合金，其性能與含鋅量密切相關(guān)。當(dāng)鋅的含量低于39%時(shí)，鋅會(huì)充分溶于銅中，形成單相a，即單相黃銅。此類黃銅具有良好的塑性，非常適合進(jìn)行冷熱加壓加工。然而，當(dāng)鋅的含量超過39%時(shí)，黃銅中會(huì)出現(xiàn)a單相與以銅鋅為基的b固溶體共存的雙相結(jié)構(gòu)，即雙相黃銅。這種結(jié)構(gòu)的黃銅塑性較低，但抗拉強(qiáng)度有所提高，因此更適宜進(jìn)行熱壓力加工。

在命名上，普通黃銅采用“H+數(shù)字”的方式進(jìn)行表示，其中H代表黃銅，而數(shù)字則表示銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。例如，H68黃銅即表示其含銅量為68%，含鋅量為32%。若為鑄造黃銅，則會(huì)在代號(hào)前添加“Z”字，如ZH62。

此外，不同相結(jié)構(gòu)的黃銅在應(yīng)用上也有所不同。例如，H90和H80單相黃銅因其金黃色的外觀而常被用于制作鍍層、裝飾品及獎(jiǎng)?wù)碌取６?/span>H68和H59雙相黃銅則因其出色的機(jī)械性能而被廣泛應(yīng)用于電器結(jié)構(gòu)件，如螺栓、螺母、墊圈和彈簧等。在加工方式上，冷變形加工通常選用單相黃銅，而熱變形加工則更適宜采用雙相黃銅。
2）特殊黃銅

在普通黃銅的基礎(chǔ)上，通過加入其他合金元素，我們可以得到多元合金，這類黃銅被稱為特殊黃銅。常見的添加元素包括鉛、錫、鋁等，從而形成了鉛黃銅、錫黃銅、鋁黃銅等不同類型。這些合金元素的加入旨在提升黃銅的抗拉強(qiáng)度并改善其工藝性能。

在命名上，特殊黃銅的代號(hào)遵循一定的規(guī)則，即“H+主加元素符號(hào)（除鋅外）+銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)+主加元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)+其他元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)”。例如，HPb59-1黃銅表示其銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為59%，主加元素鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，其余為鋅，是一種鉛黃銅。
3）青銅
青銅，這一歷史上應(yīng)用悠久的合金，***初指的是銅錫的混合物。因其色澤青灰，而得名青銅。為了進(jìn)一步優(yōu)化合金的性能，現(xiàn)代工業(yè)中常在青銅中融入其他元素，例如鉛、鋅和磷等。盡管錫元素較為稀缺，但工業(yè)上仍廣泛使用不含錫的無錫青銅，它們不僅經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，更滿足了特定的性能需求。青銅產(chǎn)品可大致分為壓力加工和鑄造兩大類別。
    代號(hào)規(guī)定為"Q+主加元素符號(hào)及質(zhì)量分?jǐn)?shù)+其它元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)"，如Qal7表示含鋁5%的鋁青銅，ZQsn10-1則代表含錫10%的鑄造錫青銅。青銅主要分為錫青銅和特殊青銅（即無錫青銅）兩大類。錫青銅，以錫為主要添加元素，含錫量通常在314%之間。當(dāng)含錫量低于5%時(shí)，適合冷變形加工；57%時(shí)則適宜熱變形加工；而含錫量超過10%時(shí)，則更適合鑄造。錫青銅的耐蝕性在大氣和海水中表現(xiàn)優(yōu)異，但耐酸性略差。其結(jié)晶溫度范圍寬，流動(dòng)性好，適合鑄造形狀復(fù)雜、壁厚較大的鑄件，但不適宜制作高致密度和密封性要求嚴(yán)格的鑄件。此外，錫青銅還具備良好的減摩性、抗磁性和低溫韌性。

壓力加工錫青銅的含錫量通常低于8%，可通過冷熱壓力加工成板、帶、棒、管等型材。經(jīng)過加工硬化后，其抗拉強(qiáng)度和硬度提升，而塑性有所下降。退火處理可進(jìn)一步提高其塑性，并獲得高彈性極限。這類青銅常用于制造儀表中的耐蝕、耐磨件，彈性件，以及機(jī)器中的滑動(dòng)軸承和軸套等。

鑄造錫青銅則以鑄錠形式供應(yīng)，適用于鑄造形狀復(fù)雜但致密度要求不高的鑄件，例如滑動(dòng)軸承和齒輪等。常用的鑄造錫青銅包括ZQsn10-1和ZQsn6-6-3等。
4) 特殊青銅
特殊青銅是在錫青銅的基礎(chǔ)上，通過加入其他元素（如鋁、鉛等）來取代錫，或者完全不含錫，從而形成的一類青銅。這類青銅多數(shù)情況下，其機(jī)械性能、耐磨性和耐蝕性都優(yōu)于錫青銅。常見的特殊青銅包括鋁青銅（如QAL7和QAL5），以及鉛青銅（如ZQPB30）等。

此外，還有一種以鎳為主要添加元素的銅基合金，它呈現(xiàn)出銀白色的外觀，被稱為白銅。白銅中的鎳含量通常為10%、15%或20%，且鎳含量越高，合金的顏色就越白。銅和鎳的二元合金被稱為普通白銅，而加入錳、鐵、鋅和鋁等元素的銅鎳合金則稱為復(fù)雜白銅。純銅中加入鎳可以顯著提升其強(qiáng)度、耐蝕性、電阻以及熱電性能。根據(jù)其性能特點(diǎn)和用途的不同，工業(yè)用白銅可分為結(jié)構(gòu)用白銅和電工用白銅兩大類，以滿足各種特定的耐蝕和電、熱性能需求。
5) 白銅，作為一種以鎳為主要添加元素的銅基合金，展現(xiàn)出銀白色的外觀，因而得名。這種合金中，銅與鎳的二元組合被稱為普通白銅，而當(dāng)加入錳、鐵、鋅和鋁等元素時(shí)，則被稱為復(fù)雜白銅。純銅中加入鎳能夠顯著提升其多項(xiàng)性能，包括強(qiáng)度、耐蝕性、電阻以及熱電性能。在工業(yè)領(lǐng)域，白銅被廣泛分類為結(jié)構(gòu)用白銅和電工用白銅，以滿足不同的耐蝕性和電、熱性能需求。

接下來，我們探討一下銅的辨別方法。
白銅、黃銅、紅銅（也被稱為“紫銅”）、青銅（呈現(xiàn)青灰色或灰黃色）這些銅的變種，在顏色上各有特點(diǎn)，因此可以通過觀察顏色進(jìn)行初步區(qū)分。其中，白銅和黃銅的區(qū)分相對(duì)簡(jiǎn)單；而紅銅作為純銅的代表（雜質(zhì)含量小于1%），與青銅（其他合金成分占比約5%）的區(qū)分則稍顯復(fù)雜。在未氧化的狀態(tài)下，紅銅的色澤比青銅更為明亮，青銅則略帶青色或黃色偏暗。一旦發(fā)生氧化，紅銅會(huì)變?yōu)楹谏嚆~則會(huì)呈現(xiàn)青綠色（多因有害氧化）或巧克力色。