介紹
鑄造銅合金因其優異的性能（包括耐腐蝕性、導熱性和易於鑄造）而廣泛應用於各個行業。這些合金是透過將銅和其他元素熔化並倒入模具中以形成複雜的形狀而生產的。本文探討了鑄造銅合金的常見類型、其性能和應用。
銅錫合金（青銅）
青銅合金是最常見的鑄造銅合金之一。它們通常含有銅和錫作為主要元素。
| 合金類型 | 主要特性 | 常見應用 | 抗拉強度（兆帕） | 硬度（HB） |
|---|---|---|---|---|
| 高錫青銅 | 強度高、耐腐蝕性好 | 軸承、襯套、齒輪 | 310-380 | 80-100 |
| 中錫青銅 | 優異的耐磨性、低摩擦 | 閥座、幫浦部件 | 240-310 | 60-85 |
| 鐘青銅 | 硬度高、切削加工性佳 | 鐘、樂器 | 200-240 | 90-110 |
青銅合金在強度、耐磨性和耐腐蝕性方面具有良好的平衡，使其適用於各種工業應用。
銅鋅合金（黃銅）
黃銅合金是銅鋅合金，由於其優良的成形性和切削加工性而被廣泛應用。
| 合金類型 | 主要特性 | 常見應用 | 抗拉強度（兆帕） | 伸長率（%） |
|---|---|---|---|---|
| 黃黃銅 | 強度好、切削加工性優良 | 水暖裝置、裝飾五金件 | 230-350 | 20-35日 |
| 高強度黃銅 | 高延展性、耐腐蝕性好 | 建築構件、船舶硬體 | 380-550 | 15-25日 |
| 含鉛黃銅 | 機械加工性優良，成本低 | 閥門、配件、裝飾鑄件 | 220-310 | 20-30日 |
黃銅合金以其金色而聞名，通常用於裝飾應用以及功能部件。
銅鋁合金（鋁青銅）
鋁青銅合金結合了銅的特性和鋁的強度和輕質。
| 合金類型 | 主要特性 | 常見應用 | 抗拉強度（兆帕） | 屈服強度（MPa） |
|---|---|---|---|---|
| 單相鋁青銅 | 高強度、優異的耐腐蝕性 | 船用螺旋槳、泵葉輪 | 550-650 | 250-300 |
| 雙相鋁青銅 | 耐磨性好、強度高 | 軸承、齒輪、閥門部件 | 600-750 | 280-350 |
| 鎳鋁青銅 | 高溫下具有優異的強度 | 飛機零件、渦輪葉片 | 650-800 | 300-400 |
鋁青銅合金因其在海洋環境中的高強度和優異的耐腐蝕性而特別受到重視。
銅矽合金（矽青銅）
矽青銅合金兼具高強度及優異的耐腐蝕性。
| 合金類型 | 主要特性 | 常見應用 | 抗拉強度（兆帕） | 電導率 (%IACS) |
|---|---|---|---|---|
| 低矽青銅 | 強度高、延展性好 | 船用五金、建築配件 | 380-480 | 15-20日 |
| 中矽青銅 | 優異的耐腐蝕性、良好的焊接性 | 幫浦部件、閥體 | 410-520 | 7-10 |
| 高矽青銅 | 強度高、耐磨性佳 | 軸承、襯套、齒輪 | 450-550 | 5-8 |
矽青銅合金通常用於需要高強度和耐腐蝕性的應用，特別是在海洋和建築應用。
銅鎳合金
銅鎳合金，也稱為白銅，具有優異的耐腐蝕性，尤其是在海水中。
| 合金類型 | 主要特性 | 常見應用 | 抗拉強度（兆帕） | 導熱係數（W/m·K） |
|---|---|---|---|---|
| 70-30白銅 | 優異的耐海水腐蝕性能 | 船用閥門、幫浦、熱交換器 | 330-380 | 29 |
| 90-10白銅 | 強度高、耐侵蝕性好 | 螺旋槳軸、船用配件 | 280-330 | 50 |
| 55-45 白銅 | 優越的耐腐蝕性、高強度 | 化學處理設備、海水淡化廠 | 400-450 | 21 |
銅鎳合金因其優異的耐腐蝕性而廣泛應用於船舶和化學加工產業。
高強度銅合金
這些合金專為需要高強度和硬度的應用而設計。
| 合金類型 | 主要特性 | 常見應用 | 抗拉強度（兆帕） | 屈服強度（MPa） |
|---|---|---|---|---|
| 錳青銅 | 強度非常高，耐磨性好 | 重型軸承、蝸輪 | 650-750 | 320-380 |
| 鎳鋁青銅 | 強度高、耐腐蝕性好 | 船用螺旋槳、泵葉輪 | 600-700 | 280-350 |
| 鎳矽青銅 | 強度優異、耐腐蝕性好 | 液壓閥體、潛水艇螺旋槳 | 700-800 | 350-400 |
這些高強度合金用於標準青銅或黃銅合金可能無法提供足夠強度或耐磨性的應用。
結論
鑄造銅合金具有廣泛的特性，適合許多行業的不同應用。從鋁青銅的高強度到銅鎳合金的優異耐腐蝕性，總有一種鑄造銅合金幾乎適合任何工程要求。合金的選擇取決於具體應用，並考慮強度、耐腐蝕性、耐磨性、可加工性和成本等因素。
隨著材料科學的不斷進步，人們正在開發新型鑄造銅合金，以滿足新興的技術需求和環境法規。鑄造銅合金的多功能性和性能確保了它們在現代工程和製造中的持續重要性。