第1章 工程材料

制造工程基础贾江鸣浙江理工大学工业工程系手机件：jarky@126.com1教材结构第1章工程材料第2章铸造成形第3章金属塑性成形第5章金属切削基础第6章金属切削加工第7章机械加工工艺设计第8章机械加工工艺控制第9章典型零件加工第10章机械装配2考核方式70%期末+30%平时（作业和点名）期末闭卷考试（必修课）如何理解成绩的三公：公开、公正和公平3第01章工程材料第一节工程材料的结构与性能第二节金属的结晶与二元合金相图第三节钢的热处理第四节常用的工程材料

4机械工程材料机械工程材料金属材料非金属材料黑色金属钢有色金属铸铁合金钢无机非金属材料有机材料塑料橡胶陶瓷合成纤维铝合金铜合金其他有色合金5工程材料-工程材料的结构与性能金属材料的结构非金属材料的结构与组织工程材料的性能

6金属材料的结构工程材料分为：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料固体物质按其原子或分子的聚集状态可分为晶体和非晶体两类晶体是内部质子（原子、离子或分子）在三维空间呈周期性重复排列的固体晶体具有整齐规则的几何外形、固定的熔点、各向异性的特点非晶体没有固定的熔点且各向同性

7金属材料与非金属材料8金属材料-晶体点阵9金属材料-晶体结构的基本类型体心立方晶格面心立方晶格密排六方立方晶格10动画示意11金属材料-晶体缺陷1、点缺陷（空位、杂质）2、线缺陷3、面缺陷12晶格畸变13合金的结构合金可通过溶合成均匀液体和凝固而得组成合金的独立的、最基本的单位称为组元组元的数目分为：二元合金、三元合金和多元合金等合金中结构相同、成分和性能均一，并以界面相互隔开的组成部分为相固溶体、金属化合物、机械混合物14固溶体动画演示15非金属材料-陶瓷陶瓷材料（无机玻璃、玻璃陶瓷、晶体陶瓷）晶体相：陶瓷的主要组成相，多为多相多晶体，在晶粒生长过程中，易析出一些杂质，通常聚集在晶界上玻璃相：非晶态低熔点固体相，将分散的晶体相粘接在一起，填补晶体间的空隙；玻璃相熔点低，热稳定性差，其中存在杂质使得陶瓷的绝缘性降低；工业陶瓷中玻璃相含量控制为20%-40%；气相：陶瓷中存在体积5%-10%的气孔，成为组织中的气相；气孔使陶瓷组织致密性下降，密度减少，能够吸收震动，应力集中，强度降低，绝缘性下降；特种陶瓷的气孔率在5%以下；16非金属材料-高分子材料高分子材料以分子量大于10000的高分子化合物为主要组成部分的材料包含各种添加剂：固化剂、增塑剂、稳定剂等高分子链结构：线型、支型和体型聚集态结构：晶态、非晶态、取向态和液晶态17工程材料的性能弹性阶段弹性极限p屈服阶段屈服点s强化阶段强度极限b颈缩阶段18工程材料主要参数工程材料的刚度、强度、弹性、塑性是通过拉伸实验来测定的，标准试样如图所示，把试样安装在拉伸试验机上，并对试样施加一个缓慢增加的轴向拉力，试样产生变形，直至断裂。力学性能（机械性能）：指工程材料具有的抵抗一定外力作用而不被破坏的性能。工程材料的力学性能主要有：刚度、强度、弹性、塑性、硬度、冲击韧度、断裂韧度和疲劳强度等。

19拉伸曲线：以低碳钢为例，其拉伸曲线如图1-9所示，负荷为纵坐标，绝对伸长量为横坐标。低碳钢拉伸曲线1.强度

拉伸曲线oe段是直线，金属材料处在弹性变形阶段，应力与应变成正比例关系，服从虎克定律，其比值称弹性模量，是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标。

1）弹性极限。金属材料产生完全弹性变形时所能承受的最大应力值，单位MPa

。即发生完全弹性变形的最大载荷（N）；原始横截面积（mm2）。式中202）抗拉强度。当负荷继续增加超过s点后，变形量随着负荷的增加而急剧增加，当负荷超过b点，变形集中在试样的某一部位上，试样在该部位出现缩颈现象，拉伸变形集中在缩颈处。继续施加负荷，试样在k点断裂。材料断裂前所承受的最大应力，即为抗拉强度（强度极限），它也是试样能够保持均匀塑性变形的最大应力。

试样被拉断前所承受的最大载荷（N）；试样的原始横截面积（mm2）。式中213）屈服点

。开始产生屈服现象时的应力称为屈服点，其含义指在外力作用下开始产生明显塑性变形的最小应力，也即材料抵抗微量塑性变形的能力。

条件屈服极限：有些塑性较低的材料没有明显的屈服点，难于确定产生塑性变形的最小应力。故规定当试样产生0.2%的塑性变形时所对应的应力作为材料开始产生明显塑性变形时的屈服强度，称为条件屈服极限。

零件设计时对塑性材料采用屈服强度；脆性材料采用抗拉强度。

试样发生屈服时的载荷（N）；试样的原始横截面积（mm2）。式中222.塑性塑性指金属材料在静载荷作用时，在断裂前产生塑性变形的能力，反映材料塑性的力学性能指标有延伸率和断面收缩率。1）延伸率。指试样拉断后其标距长度的相对伸长值。即

2）断面收缩率。指试样拉断后缩颈处横截面积的最大相对收缩值。

试样断裂后的标距长度；试样的原始标距长度；式中试样断裂出的最小横截面积；试样的原始横截面积；式中233.硬度硬度指金属材料抵抗外物压入其表面的能力，也是衡量金属材料软硬程度的一种力学性能指标。工程上常用的有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

1）布氏硬度HBS(HBW)。布氏硬度是在布氏硬度计上进行测量的，用一定直径的钢球或硬质合金球为压头，以相应的实验力压入试样表面，保持规定的时间后，卸除实验力，在试样表面形成压痕，以压痕球形表面所承受的平均负荷作为布氏硬度值。

布氏硬度实验原理图实验力（kgf）；球体直径（mm）；压痕平均直径（mm）。式中24在做布氏试验时，只需测量出d值即可从有关表格上查出相应的布氏硬度值。压头为钢球时，为HBS，适用于布氏硬度450以下的材料；压头为硬质合金球时，为HBW，适用于布氏硬度650以下的材料。优点：测量结果准确，缺点：压痕大，不适合成品检验。

2）洛氏硬度。洛氏硬度是用压头压入的压痕深度作为测量硬度值的依据。可以直接从洛氏硬度计的表盘上读出，它是一个相对值，人们规定每0.002mm压痕深度为一个洛氏硬度单位。洛氏硬度用HRA、HRB和HRC来表示。HRC采用顶角为120°的金刚石圆锥体为压头，施加150kgf的外力，主要用于淬火钢等较硬材料的测定，常用硬度值为20-67HRC；HRA采用外加载荷为60kgf，用于测量高硬度薄层，常用硬度值为70-85HRA；HRB采用直径1.588mm的钢球，100kgf的外加载荷，用于硬度较低的材料，常用硬度值为25-100HRB。优点：测量迅速简便，压痕小，可在成品零件上检测。253）维氏硬度HV。测试的基本原理与布氏硬度相同，但压头采用锥面夹角136°的金刚石正四棱锥体，维氏硬度试验所用载荷小，压痕深度浅，适用于测量零件薄的表面硬化层的硬度。试验载荷可任意选择，故可测硬度范围宽，工作效率较低。4.疲劳强度1）交变应力（周期性应力）。应力的大小、方向周期性变化。有对称周期性应力和非对称周期性应力。2）疲劳。构件在低于屈服强度的交变应力作用下，经过较长时间工作而发生突然断裂，而无明显的塑性变形的现象。263）疲劳曲线。反映承受的交变应力与断裂前的应力周期次数间的关系曲线，如图所示。疲劳曲线4）疲劳极限。由图可见，应力愈高，循环次数愈少，反之亦然。当应力低到一定值时，循环次数无穷大，表示材料可经无限次应力循环而不失效；此应力即为疲劳强度（疲劳极限）。对称弯曲疲劳极限用表示；无限次当然不是数学上的无穷大，只是一个很大的数而已，对于钢铁材料为107，有色金属材料为108

。275.冲击韧度

指金属材料抵抗冲击负荷的能力，可用摆锤冲击试验机来测定金属材料的冲击值。冲击韧度值可用下式计算。冲击韧度（J/cm2）

；冲击吸收功（J）；摆锤重量（N）；摆锤抬升高度（m）；摆锤冲击后的高度（m）；试样缺口底部处横截面积（cm2）。式中28影响力学性能的主要因素1、含碳量含碳量越高，强度和硬度越高，但塑性显著降低。

2、杂质元素：有益Si、Mn，有害S、P3、合金元素加入某些合金元素，可提高和改善其综合力学性能，并获得某些特殊的物理和化学性能。

4、温度一般，低温条件下强度有所增加，塑性和冲击韧性下降，高温条件下相反。

5、热处理工艺29工程材料的其他性能物理性能：密度、熔点、热膨胀性、套热性、导电性、磁性化学性能：耐酸性、抗氧化性、耐腐蚀性工艺性能：铸造性能、塑性加工性能、焊接性能、切削加工性能301.2金属的结晶与二元合金相图-金属结晶过程1、晶胚；2、晶核形成；3、晶核长大和新的晶核产生；4、晶核长大；5、所有液态形成晶核

31结晶曲线与过冷现象1、理论结晶温度2、过冷现象：实际结晶过程只有在理论结晶温度以下才能进行的现象叫过冷现象。32过冷度对于晶核形成率和成长速率的影响1、晶体与液体的自由能差（△F），是晶核形成和长大的驱动力；2、液体中原子迁移能力或扩散系数（D），是晶核形成和长大的必须条件。33细化晶粒方法1.控制过冷度为结晶过程提供了更多的能量

。2.变质处理

在液态金属中加入一定变质剂（粉末状、细颗粒），促进形核，以增加晶核数目或抑制晶粒长大，从而细化晶粒。

3.机械振动法（如搅动）﹑超声波振动法等。34金属的同素异晶转变同素异晶转变——在固态下，随着温度的变化，金属的晶体结构从一种晶格类型转变为另一种晶格类型的过程。L1538℃1394℃912℃一种金属能以几种晶格类型存在的性质—称为同素异晶性。Fe、Sn、Ti、Mn温度℃时间1538℃1394℃912℃体心面心体心Fe35铁的同素异晶转变36典型合金-铁碳合金铁碳合金中的基本相中有:铁素体（F）奥氏体(A)渗碳体(Fe3C)37珠光体和莱氏体Ld38五种基本组织的关系C溶入α-Fe溶入γ-FeFAFe3C与Fe化合P混合LdLd’混合混合39铁碳合金平衡状态图1、相图（状态图）2、相图的组成（1）纵坐标：温度；（2）横坐标：成分；（3）图中的每一条相变线；（4）每一相变线组成的相区。40状态图表示合金系的成分、温度、组织、状态之间关系的图表。

状态图温度℃时间1538℃1394℃912℃体心面心体心1538℃1394℃912℃成分状态图的作用是研究合金的成分、温度、组织、状态之间变化规律的工具。

41铁碳相图中的特性点及意义AESPQGKD70.02C%1148℃1538℃727℃PLAF温度℃912℃CFe3C6.69FA—纯铁的熔点。D—Fe3C的熔点。

E—C在γ-Fe中的最大溶解度点。1148℃2.11%C钢和铁的分界点。Ld42相图“点”介绍C——共晶点，1148℃4.3%C共晶点——发生共晶反应的点。

共晶反应——在一定的温度下，由一定成分的液体同时结晶出一定成分的两个固相的反应。

共晶反应的产物——共晶体——机械混合物

L（4.3%C）A（2.11%C）+Fe3C（6.69%C）1148℃Ld

G——纯铁的同素异晶转变点。

912℃

P——C在α-Fe中的最大溶解度点。727℃0.02%C43相图“点”介绍

S—共析点。727℃0.77%℃

共析点—发生共析反应的点。

共析反应—在一定的温度下，由一定成分的固相同时结晶出一定成分的另外两个固相的反应。

共析反应的产物—共析体—机械混合物

A（0.77%C）F（0.002%C）+Fe3C（6.69%C）727℃P44相图“线”介绍AESPQGKD70.02C%1148℃1538℃Ld727℃PLAF温度℃912℃CFe3C6.69FAECF线—固相线

ACD线—液相线AE—A析出终了线ECF—共晶线

1148℃AC—析出ACD—析出Fe3CAL+Fe3CL+Fe3CⅡF+AA+A+LdLd+Fe3C45相图“线”介绍ES线—C在γ-Fe中的溶解度曲线。析出二次Fe3CⅡGS线—溶解度曲线A—FGP线—F析出终了线。PSK线—共析线727℃PQ线—碳在α-Fe中的溶解度曲线。46相图“区”介绍（1）单相区：L、F、A、Fe3C（2）两相区：L+A、L+Fe3C、A+F、F+Fe3C（3）三相区：L+A+Fe3C、A+F+Fe3C47Fe-Fe3C48工业纯铁、钢和生铁的分类、成分及室温组织49钢和生铁相图转变231LAAL+P1LAAL+A+P+F432F41LL+A+P+Fe3C23AAFe3C1L2LdLd’1LA+L+LdP+Fe3C+Ld’A+Ld+32AFe3C31L2L+Fe3CFe3C+Fe3C+Ld’Ld

共析钢:亚共析钢:过共析钢:

共晶生铁:亚共晶生铁:过共晶生铁:50铁碳合金平衡状态图51一些显微图片铁素体的显微组织52一些显微图片奥氏体的显微组织53一些显微图片珠光体的显微组织54一些显微图片莱氏体的显微组织55一些显微图片亚共析钢显微组织过共析钢显微组织56一些显微图片亚共晶白口生铁组织过共晶白口生铁组织57铁碳合金的化学成分、组织和性能的关系按照铁碳相图,铁碳合金在室温下的组织都由F和Fe3C两相组成。随碳含量的增加,F的量逐渐变少,由100%按直线关系变至0%(碳质量分数为6.69%C时);Fe3C的量则逐渐增多,由0%按直线关系变至100%。在室温下,碳含量不同时,不仅F和Fe3C的质量分数变化,而且两相相互组合的形态即合金的组织也在变化。合金含碳量组织小于0.0218%组织全部为F等于0.77%C组织全部为P等于4.3%C组织全部为Ld’等于6.69%C组织全部为Fe3C在上述碳含量之间,则为相应组织组成物的混合组织。58随碳含量增大,组织按下列顺序变化：FF+PPP+Fe3CIIP+Fe3CII+Ld’Ld’Ld'+Fe3CIFe3C59铁碳合金状态图的应用钢铁材料选用方面的应用；铸造工艺方面的应用；热锻、热轧工艺方面的应用；热处理工艺方面的应用。601.3钢的热处理

热处理：将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却，以改变其整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺方法。热处理的三个阶段：加热、保温、冷却。如图所示是最基本的热处理工艺曲线。温度加热保温冷却时间

热处理工艺曲线611.3钢的热处理热处理是由加热、保温和冷却三个基本环节组成的。在大多数热处理工艺中，钢加热的主要目的是获得奥氏体组织。62奥氏体的形成珠光体向奥氏体转变示意图（1）奥氏体晶核形成（2）奥氏体晶核长大（3）残余渗碳体溶解（4）奥氏体成分均匀化

63奥氏体的粒度加热温度、保温时间、加热速度、化学成分

①碳含量:②合金元素:

64钢在冷却时的组织转变钢在冷却时，主要的冷却方式有两种:

一种是等温冷却，另一种是连续冷却。不同冷却方式示意图

65过冷奥氏体转变曲线(1)碳含量

(2)合金元素

(3)加热温度和保温时间66珠光体型组织的形成67退火退火，就是将金属或合金加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。退火的实质是将钢加热奥氏体化后进行珠光体型转变。退火后的组织，对亚共析钢是铁素体加片状珠光体;对共析或过共析钢则是粒状珠光体。总之，退火组织是接近平衡状态的组织。①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。②细化晶粒，消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织及成分，改善钢的性能或为以后的热处理做准备。③消除钢中的内应力，以防止变形和开裂68正火将钢加热到Ac3(或Accm)以上30～50℃，保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。由于正火将钢加热到完全奥氏体化状态，使钢中原始组织的缺陷基本消除，然后再控制以适当的冷却速度，所以正火得到以索氏体为主的组织。正火与退火两者的目的基本相同，但正火的冷却速度比退火稍快，故正火钢组织比较细，它的强度、硬度比退火钢高。69淬火钢的淬火就是将钢加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体和(或)下贝氏体组织的热处理工艺。淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体(或下贝氏体)型转变，得到马氏体或下贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，获得所需的力学性能。70淬火加热温度

在具体选择钢的淬火加热温度时，除了遵循一般原则外，还应考虑工件的化学成分、技术要求、尺寸形状、原始组织以及加热设备、冷却介质等诸多因素的影响，对加热温度予以适当调整。碳钢的淬火加热温度范围71淬火介质生产中实际使用的淬火介质可分为两大类:

一类是工件在冷却过程中会发生物态变化的介质;

另一类是不发生物态变化的介质。其冷却特性的不同，直接影响了工件的冷却速度。钢在理想淬火介质中冷却速度示意图72淬火冷却方法①单液淬火:②双介质淬火:③马氏体分级淬火:④下贝氏体等温淬火:⑤延迟淬火冷却:⑥局部淬火:⑦深冷处理:常用淬火方法冷却曲线示意图

73回火回火就是钢淬硬后，再加热到低于Ac1以下的某一温度，保温一定的时间，然后冷却到室温的热处理工艺。回火的目的:合理调整力学性能，使工件满足使用要求;稳定组织，使工件在使用过程中不发生组织转变，从而保证工件的形状、尺寸不变;降低或消除内应力，以减少工件的变形并防止开裂。淬火钢回火时力学性能总的变化趋势是：随着回火温度的上升，硬度、强度降低，塑性、韧性升高。74回火对淬火钢硬度的影响不同碳含量的碳钢回火温度与硬度的关系75回火对钢的强度、塑性和韧性的影响76钢的表面热处理感应加热示意图77感应加热表面淬火后的组织及性能①感应加热表面淬火后的组织:②感应加热表面淬火后的力学性能:●硬度:●疲劳强度:●耐磨性:淬火钢感应加热表面淬火后的组织、硬度与加热温度之间关系78钢的化学热处理渗碳

(1)渗碳概述

(2)气体渗碳

(3)渗碳后的热处理及其性能

①渗碳后的热处理:②渗碳淬火后的组织:

一类是从表面到心部组织依次为马氏体+残余奥氏体→马氏体→心部组织;

另一类是马氏体+残余奥氏体+碳化物→马氏体+残余奥氏体→马氏体→心部组织。

79渗氮气体渗氮工艺曲线801.4常用工程材料机械工程材料金属材料非金属材料黑色金属钢有色金属铸铁合金钢无机非金属材料有机材料塑料橡胶陶瓷合成纤维铝合金铜合金其他有色合金81常用金属材料-碳素钢1）按钢的含碳量分类：

低碳钢中碳钢高碳钢2）按钢的质量分类：有害杂质硫、磷的含量普通碳素钢优质碳素钢高级优质碳素钢1.分类82碳素钢3）按用途分为：

碳素结构钢：

制造各种机器零件及工程构件，大都是低碳钢、中碳钢，属普通碳素钢或优质碳素钢。

碳素工具钢：

制造各种刃具、量具和模具等，大都是高碳钢，属优质钢或高级优质钢。4）按冶炼时脱氧程度的不同分类沸腾钢：不脱氧的钢；镇静钢：完全脱氧钢；半镇静钢：半脱氧钢。

5）按金相组织分亚共析钢、共析钢、过共析钢。83碳素钢2.普通碳素结构钢含碳量在0.06%∼0.38%之间，硫、磷含量较高，在供应状态下使用，不需热处理。常用于一般工程结构及普通零件。其牌号（表示方法）由代表屈服点的字母Q、屈服点的数值、质量等级符号(A、B、C、D)和脱氧方法符号(F、b、Z、TZ)组成。如Q235--A·F，表示其屈服点为235MPa，质量等级为A级，沸腾钢。3.优质碳素结构钢按化学成分和力学性能供应，杂质含量少，表面质量、组织结构的均匀性较好，需经热处理，用于重要的零件。其牌号采用两位数字来表示，表示该钢号的平均含碳量的万分之几。根据含锰量不同分为普通含锰量（0.25%∼0.8%）和较高含锰量（0.75%∼1.2%）两种，后者加“Mn”，如20钢为含碳0.2%，65Mn为含碳0.65%，较高含锰量。84合金钢1.分类合金结构钢合金工具钢特殊性能钢建筑及工程用钢或构件用钢机器制造用钢渗碳钢调质钢弹簧钢滚动轴承钢刃具钢模具钢量具钢不锈钢耐热钢耐磨钢磁钢1）按用途分:85合金钢2）按合金元素含量（质量分数）分：3）按所含合金元素种类分为：铬钢、锰钢、镍钢、铬锰钢、硅锰钢等。4）按金相组织分为：珠光体钢、马氏体钢、贝氏体钢、奥氏体钢。

低合金钢（合金元素总含量<5%）中合金钢（合金元素总含量5%-10%）高合金钢（合金元素总含量>10%）86合金钢1）低合金结构钢。Q+×××+质量等级符号，如Q345C；Q表示屈服点的“屈”，345表示屈服点数值，C表示质量等级，有A、B、C、D、E五个等级。

2）合金结构钢。数字+化学元素符号+数字，前面数字表示钢的平均含碳量，以万分之几表示，后面数字表示该合金元素的平均含量，以百分之几表示，但低于1.5%时不标。若为高级优质钢在最后加“A”字，如60Si2Mn，滚动轴承钢，GCr15SiMn。4）特殊性能钢。数字+化学元素符号+数字。前面数字表示钢的平均含碳量，以千分之几表示，但当平均含碳量小于等于0.03%时标为00，小于等于0.08%时标为0，如2Cr13。

3）合金工具。数字+化学元素符号+数字。前面数字表示钢的平均含碳量，以千分之几表示，但高于1.0%时不标，高速钢例外，其低于1.0%时也不标，其余同合金结构钢，如5CrMnMo。

87铸铁铸铁含碳量大于2.11%的铁碳合金，一般含碳量2.5%∼4.0%，含有较多的硅、锰、硫、磷等杂质。

1）白口铸铁。即生铁,碳除少量溶于铁素体外，绝大部分以渗碳体形式存在，其断口呈银白色。特点是硬和脆，难以加工，但耐磨。一般不直接用来制造机器零件，常用作炼钢原料或制造可锻铸铁件。

2）灰铸铁。碳主要以自由状态的片状石墨形态存在，断口为暗灰色。强度低，塑性差，但易切削，减摩消振性好，且铸造性能好，应用最广泛。

3）可锻铸铁。碳主要以团絮状石墨形态存在，因而有较高的塑性和韧性。用于受冲击和振动的薄壁小件。可锻铸铁由白口铸铁经高温退火处理获得。

4）球墨铸铁。铁液在浇注前经球化处理，碳大部分或全部以自由状态的球状石墨存在，有时出现少量团絮状。强度、塑性均高于可锻铸铁，抗拉强度甚至高于碳钢。

88铸钢1）铸钢件。将钢液直接铸成零件毛坯，以后不再进行锻造的钢件。常用于要求较高而复杂的零件。

2）含碳量。铸造碳钢的含碳量在0.20%∼0.60%之间，含碳量太高则塑性差，易冷裂，硫、磷含量在0.040%以下。

3）牌号。“ZG+两组数字”表示，数字分别表示最低屈服点和最低抗拉强度的值。如ZG200-400

。89有色金属纯铜的性能特点：具有很高的导电导热性，仅次于银；化学稳定性高，抗大气腐蚀性好，无磁性，塑性好，但强度低。

工业生产中通常称铁和铁基合金为黑色金属，而把铁和铁基合金以外的金属称为有色金属。1.铜及铜合金铜及其合金是人类应用最早的金属，目前工业上使用的主要有工业纯铜、黄铜、青铜。1）工业纯铜。纯铜呈玫瑰红色，因表面经常形成一层紫红色的氧化物，俗称紫铜，电解铜。其熔点为10830C，密度为8.96g/cm3，为面心立方晶格。

90铜1）纯铜T+顺序号，T1,T2,T3,T4；序号越大，纯度越低。

2）黄铜以锌为主要合金元素的铜基合金。它具有良好的力学性能、加工成形性、导电性和导热性，价格较低，是重有色金属中应用最广的金属材料。可分为普通和特殊黄铜两类，按加工方式分为压力加工黄铜和铸造黄铜。3）青铜除黄铜、白铜以外的铜合金均称为青铜。工业上常用的有锡青铜、铝青铜、铍青铜等。一般都有高的耐蚀性、较高的导电导热性及良好的切削加工性。分为压力加工青铜和铸造青铜两类。前者的代号为Q+第一个主加元素的化学符号及其名义质量分数-数字（其它合金元素的名义质量分数），如QSn4-3表示含锡4%，含锌3%，后者的代号为ZCu+合金元素1的化学符号及其名义质量分数+合金元素2及其名义质量分数+……如ZCuSn10Zn2.91铝和铝合金1）工业纯铝。其熔点为660.370C，密度为2.7g/cm3，为面心立方晶格，呈银白色。强度（=80—100MPa）和硬度(20HBS)很低，塑性(=80%)很高，有良好的导热导电性。工业纯铝为L1-L7，其顺序数越大，纯度越低。2）铝合金。由于纯铝的强度低，不宜作承力结构材料，向纯铝中加入适量的硅、铜、镁、锌、锰等元素，通过固溶强化，沉淀硬化及组织强化，而得到的高强度合金。铝合金的分类：根据铝合金的成分以及生产工艺特点，铝合金可分为形变铝合金和铸造铝合金。铝合金的一般类型相图如图1-28所示，在D点以左的合金，在加热到DF线以