在商业中,金属种类繁多,因此在制造业中引起了诸多讨论。这些争论是由于金属使用者无法区分各种金属材料。特别是当差异非常细微时。

紫铜黄铜这两种金属材料经常混在一起的一个例子。当这两种金属并排放置时,可以注意到紫铜和黄铜看起来有点相似。但是,颜色上有轻微的差异,要区分两者需要大量的专业知识。为了避免在你的项目中使用错误的选择,阅读它们对于一个成功的项目来说可能是至关重要的。本文将细致解释这些问题,以确定紫铜和黄铜之间的区别。

首先,让我们知道什么是黄铜和紫铜?

什么是紫铜?

铜(紫铜)是人类最早发现、加工和利用的金属之一。这是因为铜是以自然状态存在的。这种纯金属在史前时代被用来制作工具、武器和装饰。与人工制造的黄铜不同,它是一种直接适合加工的纯金属。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。

铜是由高电导率和热传导率的元素组成,在其最纯的形式下,它是柔软的和可锻的。几千年来,它一直被用作其它合金的建筑元素和建筑材料。

什么是黄铜?

黄铜是指含有一定量锌的铜合金。因此,这种金属经常被误认为是铜。除此之外,黄铜还由锡、铁、铝、铅、硅和锰等其他金属组成。这些其他金属的加入有助于产生更独特的特征组合。例如黄铜中锌的含量有助于提高黄铜基体铜材料的延展性和强度。黄铜中锌含量越高,合金的柔韧性越强。此外,根据锌的添加量,它的颜色也可以从红色到黄色不等。

黄铜主要用于装饰,因为它与黄金相似。除此之外,由于它的耐用性和可加工性,常用于乐器制作。


让我们来比较一下黄铜和紫铜的17个不同点

在这一部分中,我们将对黄铜和紫铜的17个不同点进行详细的比较,然后进行总结。

元素组成

这两种金属可以根据它们的元素组成加以区分。正如我们前面说过的,铜是一种纯贱金属,它是一种具有很高导电性的元素。它的电子结构与银和金相似。黄铜作为一种金属,是铜和锌的合金。与铜不同,它根据其合金形式含有多种元素组成。黄铜的常见元素组成包括它的主要成分铜(Cu)和锌(Zn),但根据其合金形式,它可能有以下成分:

  • 铝(Al)
  • 锑(某人)
  • 铁(Fe)
  • 铅(Pb)
  • 镍(镍)
  • 磷(P)
  • 硅(Si)
  • 硫(S)
  • 锡(Sn)

耐腐蚀性

腐蚀也可以用来区分这两种金属。这两种金属不含铁,所以不容易生锈。铜经过一段时间的氧化,会形成绿色的铜绿。这样可以防止铜金属表面进一步腐蚀。然而,黄铜是铜、锌和其他元素的合金,也可以抗腐蚀。综上所述,与铜相比,黄铜具有更金色的颜色和更强的耐腐蚀性。

电导率

各种金属的电导率差异常常不为人所了解。然而,假设一种材料的导电性,因为它与另一种已知容量的导电材料看起来相似,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铜的现象上,多少有些明显。

相比之下,铜是大多数材料的导电性标准。这些量度是用铜的相对量度来表示的。这意味着铜没有电阻,在绝对意义上它是100%导电的。另一方面,黄铜是铜的合金,其导电性只有铜的28%。

导热系数

材料的热导率只是其导热能力的衡量。这种导热性能因金属的不同而不同,因此当材料需要在高温操作环境下使用时,必须加以考虑。纯金属的导热系数随温度的升高保持不变,而合金的导热系数则随温度的升高而升高。在这种情况下,铜是一种纯金属,而黄铜是合金金属。相比之下,铜的导电性最高,为223 BTU/(hr·ft . F),而黄铜的导电性为64 BTU/(hr·ft . F)。

熔点

金属的熔点对工程材料的选择至关重要。这是因为,在熔点处,可能会出现部件故障。当金属材料达到熔点时,它从固态变为液态。在这一点上,这个材料不能再发挥它的作用了。

另一个原因是金属在液态时更容易成形。这将有助于选择最佳的铜和黄铜之间的成形性是一个项目需要。在公制方面,铜的熔点最高为1084°C(1220°F),而黄铜的熔点为900°C至940°C。黄铜的熔点范围归因于不同的元素组成。

硬度

材料的硬度是其抵抗局部变形的能力,这种变形可能来自于在预定的载荷下,在金属平面上的预定几何压头的压痕。黄铜作为一种金属,比铜更坚固。在硬度指标方面,黄铜的硬度范围从3到4。另一方面,铜的硬度在金属线束图上为2.5 – 3。黄铜是铜与锌的不同成分的产物。锌含量越高,黄铜的硬度和延展性就越好。

重量

当比较金属的重量时,可以选择水作为比重的基线——给定值为1。然后将两种金属的比重作为较重或较轻密度的分数进行比较。这样做后,我们发现铜是最重的,密度为8930公斤/立方米。另一方面,黄铜的密度根据其元素成分从8400公斤/立方米到8730公斤/立方米不等。

耐用性

材料的耐久性是指材料在其半衰期内面临正常运行挑战时,在不进行过度维修或维护的情况下仍能保持功能的能力。这两种金属在各自的项目中表现出几乎相同的耐久性水平。然而,与黄铜相比,铜表现出最大的灵活性。

可加工性

材料的可加工性是指材料能被切割(加工)以获得可接受的表面光洁度。机械加工的活动包括铣削、切割、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,黄铜的可加工性比铜高。这使得黄铜理想的应用,需要一个伟大的可成形性水平。

成形性

铜具有特殊的成形性,最好的描述是它的能力,以最小的软化退火生产微米大小的线材。一般来说,铜合金(如黄铜)的强度增加与冷加工的性质和数量成正比。常用的成形方法有压铸法、弯曲法、拉伸法和拉深法。例如,弹壳黄铜反映了深冲特性。本质上,铜和黄铜-铜合金表现出特殊的成形性,但铜是高度灵活的黄铜相比。

焊接性

铜比黄铜更容易焊接。然而,除了含有铅的黄铜合金外,所有黄铜合金都是可焊的。此外,黄铜中锌含量越小,越容易焊接。因此,锌含量在20%以下的黄铜具有良好的可焊性,锌含量在20%以上的黄铜具有较好的可焊性。最后,铸造的黄铜金属只能勉强焊接。

如前所述,含铅锡黄铜合金是不可焊的。必须避免暴露在高焊接热、高预热和慢冷却速率的输入环境中。

屈服强度

屈服强度被认为是材料开始永久变形时的最大应力。在铜和黄铜的比较中,黄铜比铜具有更高的屈服强度。为了支持这种说法,黄铜组件34.5高达683 MPa (5000 – 99100 psi),而铜组件33.3 MPa (4830 psi)。

极限抗拉强度

部件或材料的极限抗拉强度是其抗断裂的最大强度。黄铜比铜更坚硬、更坚固,因此更容易产生应力裂纹。这解释了黄铜的极限抗拉强度较低的原因,但可以根据元素组成来提高。铜的极限拉应力为210 MPa (30500 psi)。另一方面,黄铜的极限抗拉强度范围在124 – 1030 MPa (18000 – 150000 psi)之间。

剪切强度

剪切强度是一种材料对屈服或结构破坏类型的强度,特别是当材料在剪切破坏时。在这种情况下,剪切荷载是一种力,它使材料或构件沿平行于力方向的平面发生滑动破坏。当测量时,很明显,黄铜有最高的剪切强度(35000 psi – 48000 psi),而黄铜有最低的剪切强度(25000 psi)。

颜色

紫铜是一种纯金属,而黄铜是铜的合金。因此,铜的颜色通常足以区分紫铜和黄铜。紫铜通常是红棕色的,而黄铜可能以不同的颜色存在,这取决于它的元素成分,包括金黄色、红金色或银色。

价格

黄铜和紫铜的价格可能会因我们所比较的材料的等级而有所不同。虽然可能不同,铜通常是两种材料中最昂贵的。对于黄铜,它含有的铜比它是纯铜低。铜含量的降低导致了价格的下降。

黄铜与紫铜的应用

紫铜

铜在制造业中有广泛的应用。它应用于屋顶和管道,电线和工业机械。当需要更高的硬度时,铜被转换成合金,如黄铜和青铜。以下是铜在制造空间中的应用:

电线和电缆

虽然在工业领域有竞争金属,但铜仍然是首选的导电材料。这是如此明显,在几乎所有的电气线路,除了它是不首选的架空电力传输。广泛应用于发电、输电、配电、电子、电信、电路等无数的电气设备中。

电子及相关设备

由于铜具有优良的导电性,它被用于印刷电路和集成电路板。也用于热交换器和散热器,因为它具有优越的散热性能。它应用于真空管电磁铁、阴极射线管和微波炉中的磁控管

电动马达

由于铜具有优良的导电性,所以用在电机上。这在增加铜的利用率以提高线圈的效率方面是很明显的。这是一个众所周知的事实,电机和电机驱动系统的使用高达43%到46%的电力消耗。

体系结构

自古以来,铜就被用作一种耐用、耐风雨、耐腐蚀的建筑材料。它被用于建造遮雨板、落水管、拱顶、门、屋顶、雨水排水沟、圆顶、尖顶等等。在当代,铜的使用已经扩展到内外墙覆层、射频屏蔽、建筑伸缩缝等许多领域。也用于室内装饰产品,如令人印象深刻的浴室设备,台面,扶手,和更多。

抗菌

铜可以转化成一种抗菌合金,表现出破坏多种微生物(如大肠杆菌等)的特性。这些抗菌铜合金是由美国环境保护署(EPA)与公共卫生部门批准的。由这些合金制成的产品包括床头柜、马桶硬制品、健身俱乐部设备、水槽、购物车把手等。它们正在英国、日本、爱尔兰丹麦巴西、韩国等许多国家的医疗机构安装。

作为anti-biofouling

据说铜具有生物抑制作用,这意味着它可以阻止多种生命形式的生长。因此,铜被用于船舶的内衬部分,以防止贻贝藤壶。由于其抗菌活性和防止生物污染,它被用于水产养殖的网材料的生产。

投资

在世界范围内的制造领域,铜的使用一直在增加。因此,投资者将其视为一种投机性投资,用于生产涡轮机太阳能电池板和其他可再生能源。一些投资者将纯铜储存为金属条或金属轮。

黄铜

与铜相比,黄铜在不同的行业中有着广泛的应用。它通常用于装饰,因为它与黄金相似。由于其可加工性和耐用性,是非常适合制作乐器的原料。它也被用于生产管道和管材,因为它具有较高的耐腐蚀性。

黄铜的另一个应用是它在电子电器中的应用,因为它具有优良的导电性。黄铜也用于机械应用,如M-16突击步枪的外壳铸造、轴承和齿轮的生产。特殊的黄铜合金提供如下不同的性能:

红黄铜

这种黄铜由95%的铜和5%的锌组成。它是一种柔软的黄铜合金,可以很容易地形成或锤打成所需的形状。它是工艺相关项目的理想选择,因为它不寻常的深青铜色。它有广泛的应用,包括:

  • 建筑筋膜
  • 珠宝
  • 徽章
  • 海洋的硬件
  • 格子形图案
  • 观赏修剪
  • 门把手

雕刻黄铜

这种黄铜合金被称为C35600或C37000,其成分范围在1%到2%之间的铅。正如它的名字所暗示的,它同样使用。这意味着它被用于雕刻牌匾和铭牌的制作。它适用于以下方面:

  • 时钟组件
  • 齿轮米
  • 构建器硬件
  • 设备边缘

易切削黄铜

另一种名为C-360的黄铜合金,含有铜、锌和铅元素成分。它的用途包括生产下列产品:

  • 终端
  • 水龙头
  • 阀体现
  • 水管或水配件
  • 螺栓,螺母,螺纹零件
  • 平衡重量
  • 喷油器

高强度黄铜

这种黄铜合金含有少量的锰。这种类型的黄铜很坚固,用于承受很大压力的产品。其应用的例子包括:

  • 船用发动机
  • 机车轴箱
  • 电池夹
  • 防波板
  • 重负荷车轮
  • 气门
  • 灌木轴承
  • 砷铜

这种类型的黄铜合金是指定C26000, C26130,或70/30黄铜)。这两种合金都含有高达0.03%的砷,以增加其在水中的耐腐蚀性。砷黄铜坚固、易加工、呈亮黄色。它是理想的管道工作,而其他用途包括生产:

  • 墨盒铸件
  • 电子终端
  • 散热器核心,坦克和乡巴佬
  • 拉伸纺纱及容器
  • 热交换器
  • 插头及灯具配件

总结

如何区分黄铜和紫铜?

铜是纯净的单一金属,每一件由铜制成的物品都具有相同的特性。另一方面,黄铜是铜、锌和其他金属的合金。几种金属的组合意味着没有一种简单可靠的方法来识别所有的黄铜。然而,我们将讨论如何区分黄铜和铜的方法。这些方法如下:

颜色识别

其它识别方法

清洗两种要区分的金属。随着时间的推移,铜和黄铜都会产生铜绿。这种铜绿大多呈绿色。在可以看到原始金属的情况下,尝试黄铜的清洁技术。虽然这一技术适用于两种金属,但使用商用铜和黄铜清洁产品更安全。将金属置于白光下。在这种情况下,如果要识别的金属被抛光,那么假光可能被认为是反射光的结果。另一种方法是在白色荧光灯泡或阳光下观察它。请避免使用黄色白炽灯进行标识。确定铜的红色。它是纯金属,表面呈红棕色,请检查黄色黄铜。黄铜是由铜和锌组成的。黄铜中不同比例的锌产生不同的颜色。大多数情况下,常用的黄铜呈现出柔和的黄色或类似于青铜的黄褐色外观。另一种黄铜外观呈绿黄色,这种合金被称为“镀金金属”。它在弹药和装饰方面的应用有限。检查是否有红色或橙色黄铜。当黄铜合金金属由至少85%的铜组成时,它可能看起来是红褐色或橙色。这种类型的黄铜主要用于装饰紧固件、珠宝和管道。所以,任何黄色、橙色或金色的暗示都说明这个金属是黄铜而不是铜。确定其它黄铜。含锌量高的黄铜可以呈现明亮的金色、白色、灰色,甚至黄白色。这些类型的合金并不常见,因为它们是不可切削的。然而,你可以在珠宝中找到它们的应用。

其它鉴定方法

声音的使用: 由于铜是一种软金属,当它敲击其它部件时,会产生一种柔和的圆形声音。1987年进行的一项测试将铜的声音描述为“死气沉沉的”,而黄铜则能发出清晰的清脆的音调。如果没有经验,用这种方法来判断是很困难的。好消息是,随着时间的推移,学习这种方法是有用的,特别是对一个古董或废料收集爱好。这种方法对于可靠的方法来说是最好的。另一种方法是寻找加盖印章的代码。大多数情况下,为工业目的而生产的黄铜制品通常都有识别的代码。在欧洲和北美的系统中,铜管乐器的代码都是以“C”开头,在“C”后面有几个数字。在大多数情况下,铜是未标记的。

当涉及到设计和制造高质量的产品或部件时,为应用选择正确的金属类型是需要注意的一个关键问题。虽然这两种金属(铜和黄铜)都具有导热性和导电性、强度、耐腐蚀性等,但它们都具有明显的差异。

虽然铜和黄铜都很耐用,但它们没有相同的灵活性。纯无氧铜表现出最大的灵活性、导电性和延展性,而青铜提供可切削性。

在一般用途方面,黄铜主要考虑和最适合一般应用。它很容易铸造,相对便宜,并且具有低摩擦的延展性。黄铜最适用于装饰部件和人们日常接触的金属件,如门把手。适用于食品加工业中需要防止微生物和细菌感染的食品等级。

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