铜材料特性:黄铜 VS 红铜
在电工材料和商业中,金属的种类很多,因此在制造业中引起了很多讨论。这些争论是由于金属使用者无法区分各种金属材料。特别是当差值很小并用作通电导体时。
紫铜和黄铜是两种经常混用的金属材料。当两种金属并排放置时,您会注意到铜和黄铜看起来有点相似。但是颜色上还是有细微差别的,要区分两者需要大量的专业知识。为了避免在您的项目中使用错误的选择,阅读它们可能对成功的项目至关重要。这篇文章将详细解释这些问题,以确定紫铜和黄铜的区别。
什么是红铜?
紫铜又称纯铜,是人类最早发现、加工和利用的金属之一。这是因为铜以自然状态存在。这种纯金属在史前时期被用于制造工具、武器和装饰品。不同于人造黄铜,它是一种直接适合加工的纯金属。紫铜可以单独使用,也可以与其他合金和纯金属结合形成合金的子集。
红铜由具有高导电性和导热性的元素组成。在其最纯粹的形式中,它柔软且具有延展性。几千年来,它一直被用作建筑元件和其他合金的建筑材料。
什么是黄铜?
黄铜是一种含有一定量锌的铜合金。因此,这种金属经常被误认为是铜。此外,黄铜由其他金属组成,如锡、铁、铝、铅、硅和锰。这些其他金属的添加有助于形成更独特的特征组合。例如,黄铜中锌的含量有助于提高黄铜基铜材料的延展性和强度。黄铜中的锌含量越高,合金的柔韧性越强。此外,根据锌的添加量,其颜色也可从红色变为黄色。
黄铜主要用于装饰,因为它与黄金相似。此外,由于其耐用性和可加工性,常用于乐器的制作。
红铜与黄铜的区别
在本节中,我们将对黄铜和紫铜的区别进行详细的比较,然后做一个总结。
元素构成
这两种金属可以根据它们的元素组成来区分。正如我们之前所说,红铜具有高导电性。它的电子结构类似于银和金。作为一种金属,黄铜是铜和锌的合金。与紫铜不同,它根据合金形态含有多种元素。黄铜的常见元素组成包括其主要成分铜(Cu)和锌(Zn)。
耐腐蚀
腐蚀也可以用来区分这两种金属。这两种金属不含铁,不易生锈。经过一段时间的氧化,红铜会形成绿铜绿。这防止了铜金属表面的进一步腐蚀。然而,黄铜是铜、锌和其他也可以抗腐蚀的元素的合金。综上所述,黄铜与紫铜相比,颜色更金黄,耐腐蚀性更强。
电导率
各种金属的电导率差异通常是未知的。然而,假设一种材料具有导电性,因为它看起来与另一种已知容量的导电材料相似,这对项目来说可能是灾难性的。这种错误在电气应用中以黄铜代替紫铜的现象或多或少比较明显。
相比之下,红铜是大多数材料的电导率标准。这些测量值通过紫铜的相对测量值来表示。这意味着铜没有电阻,并且在绝对意义上是 100% 导电的。另一方面,黄铜是铜的合金,其导电率仅为铜的28%。
热导率
材料的热导率只是其热导率的量度。这种导热系数随金属的不同而不同,因此当材料需要在高温工作环境下使用时必须加以考虑。纯金属的热导率随温度的升高保持不变,而合金的热导率随温度的升高而增加。在这种情况下,紫铜是纯金属,而黄铜是合金金属。相比之下,紫铜的电导率最高,为 223 btu/ (HR · ft. f),而黄铜的电导率最高,为 64 btu/ (HR · ft. f)。
硬度
材料的硬度是其抵抗局部变形的能力,它可能来自于预定的几何压头在预定载荷下在金属平面上的压痕。作为一种金属,黄铜比紫铜强。在硬度指标方面,黄铜的硬度在 3 到 4 之间。另一方面,紫铜的硬度在金属线束图上为 2.5 - 3。黄铜是铜和锌不同成分的产物。锌含量越高,黄铜的硬度和延展性越好。
耐用性
材料的耐久性是指材料在其半衰期面临正常运行挑战时,在不进行过度修理或维护的情况下保持其功能的能力。这两种金属在各自的项目中表现出几乎相同的耐用性。但与黄铜相比,紫铜表现出最大的柔韧性。
可加工性
材料的可加工性意味着材料可以被切割(加工)以获得可接受的表面光洁度。机加工活动包括铣削、切削、压铸等。可加工性也可以从如何制造材料的角度来考虑。相比之下,黄铜的切削加工性高于紫铜。
可焊性
铜比黄铜更容易焊接。但是,除含铅以外的所有黄铜合金都是可焊接的。此外,黄铜中的锌含量越小,越容易焊接。因此,含锌量在20%以下的黄铜具有良好的可焊性,而含锌量在20%以上的黄铜具有良好的可焊性。最后,铸造黄铜金属只能勉强焊接。
如前所述,含铅锡的黄铜合金不可焊接。避免暴露在高焊接热量、高预热和慢冷却速度的输入环境中。
颜色
红铜是纯金属,而黄铜是铜合金。因此,铜的颜色通常足以区分紫铜和黄铜。紫铜通常呈红棕色,而黄铜则根据其元素成分的不同,可能呈现出不同的颜色,包括金黄色、红金色或银色。
价格
黄铜和铜的价格可能会根据我们比较的材料等级而有所不同。尽管可能有所不同,但紫铜通常是两种材料中最昂贵的。黄铜方面,铜含量低导致价格下跌。
制造工艺