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总体概况

铸态下纯铜的高倍组织为α单相晶粒,其低倍组织多为发达的柱状晶,含微量元素后形成α固溶体或出现第二相质点或化合物,严重时出现轻微树枝状晶体。加工变形后多为单相组织及少量均匀分布的弥散质点。低倍组织多为粗大而发达的柱状晶;由于工艺原因或含微量元素,也会形成细小等轴晶。如果制造工艺和冷却不均匀,容易造成结晶组织严重不均匀。

纯铜有很高的塑性,热轧开坯后的纯铜(纯铜在400-700℃之间有一个高温脆性区,热加工必须在700℃以上进行)板材能一直冷轧至成品而无需中间退火,总加工率可达99%.纯铜的冷作硬化作用很突出,软态下纯铜的抗拉强度Rm仅为200-250 N/mm2,断后伸长率A可达40%-50%,冷变形后Rm升到400-500 N/mm2,A下降至3%-10%.冷加工再结晶退火后的纯铜呈明显的退火孪晶特征,其再结晶温度很低,通常在200-280℃左右,若加入微量元素如w(Te)为0.01%,可使再结晶温度提高到380℃左右,加工率可达99%时,再结晶温度可降至180℃以下。

铜及铜合金的相组成是由基体(固溶体)、其他端际固溶体和金属间化合物等组成。实际的显微组织是由化学成分和工艺条件决定的,影响因素较多,往往还有不均匀分布的过量纯金属颗粒、各类氧化物夹杂以及外来异物等。在分析过程中,要结合具体的情况进行具体分析。表3列出了常见纯铜的相组成。

  表3 常见纯铜的相组成

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  图1 T2在850℃下热处理后的蚀刻图(120×)

以T2紫铜为例,紫铜棒(Φ18mm)在850℃加热挤压工艺下的表面蚀刻形貌如图1所示。主要为单相固溶体,明显的再结晶组织。