十种常用有色金属 有色金属合金与压力加工

有色金属合金是以一种有色金属为基体（通常含量超过50%），加入一种或几种其他元素而构成的合金。与纯金属相比，合金往往具有更高的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性，同时可能保持或优化导电、导热等特性。在工业应用中，十种常用有色金属（铜、铝、铅、锌、镍、锡、锑、汞、镁、钛）对应的合金占据了重要地位，而压力加工则是将这些合金制成型材、板材、带材、箔材、管材、棒材和线材等产品的关键手段。

一、十种常用有色金属及其合金概述

1. 铜及铜合金：纯铜导电导热性优异。铜合金分为黄铜（铜锌合金）、青铜（铜锡合金等，含铅、铝、硅等）和白铜（铜镍合金）。黄铜常用于阀门、管件；青铜耐磨耐蚀，用于轴承、齿轮；白铜耐海水腐蚀，用于船舶零件。

1. 铝及铝合金：纯铝密度小、耐蚀。铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金包括防锈铝、硬铝、超硬铝和锻铝，广泛用于航空航天、交通工具和建筑型材，可通过压力加工制成各种板、带、箔、管、棒。

1. 铅及铅合金：铅密度大、耐酸。铅合金如铅锑合金用于蓄电池板栅、电缆护套，压力加工可生产铅板和铅管。

1. 锌及锌合金：锌耐大气腐蚀。锌合金常用于压铸件，如汽车零部件、五金件。变形锌合金可加工成材，用于电池壳、印刷板等。

1. 镍及镍合金：镍耐高温、耐蚀。镍合金如蒙乃尔合金、因康镍合金用于化工设备、喷气发动机。压力加工可生产镍板、镍带、镍管。

1. 锡及锡合金：锡熔点低、耐蚀。锡合金如巴氏合金用于轴承；锡铅合金用于焊料。压力加工可生产锡箔、锡管。

1. 锑及锑合金：锑质脆。锑合金主要用作铅锑合金、锡锑合金的组元，提高硬度与强度，压力加工较少单独使用。

1. 汞及汞合金：汞是液态金属。汞合金称牙汞合金，用于补牙；汞齐用于提取金、银。压力加工不适用。

1. 镁及镁合金：镁密度最小。镁合金用于航空、汽车轻量化。变形镁合金可通过挤压、轧制生产型材、板材。

1. 钛及钛合金：钛比强度高、耐蚀。钛合金用于航空航天、医疗植入。压力加工可生产钛板、钛管、钛棒。

二、有色金属压力加工方法

压力加工是利用塑性变形使有色金属合金成形的方法，主要包括：

• 轧制：将合金锭通过旋转轧辊，生产板材、带材、箔材。如铝箔、铜带。
• 挤压：将合金锭放入挤压筒，通过模具挤出，生产管材、棒材、型材。如铝型材、铜管。
• 拉拔：将坯料通过模孔拉出，生产线材、管材。如铜线、铝线。
• 锻造：在冲击或压力下成形，生产锻件。如铝合金锻件、钛合金锻件。
• 冲压：在压力机上利用模具冲压板材，生产零件。如铝制易拉罐、铜制接插件。

三、合金与压力加工的关系

有色金属合金的性能决定了其压力加工的可行性。例如，铝合金通过合金化提高强度，但塑性可能下降，需要控制加工温度和变形量。铜合金中，黄铜冷加工性能好，可进行冷轧、冷拉；而高锡青铜则需热加工。钛合金在高温下易氧化，需在保护气氛下进行热加工。压力加工不仅能成形，还能改善合金的组织和性能，如通过冷变形提高强度（加工硬化），通过热变形消除铸造缺陷。

十种常用有色金属的合金体系丰富多样，压力加工技术为这些合金提供了广阔的应用形式。从航空航天到日常生活，有色金属合金及其压力加工产品无处不在，是现代工业不可或缺的基础材料。