青铜、铜和黄铜：全面比较

青铜、铜和黄铜配件

介绍

黄铜和青铜影响了人类历史，是制造工艺和零件中不可或缺的材料。这些材料很容易混淆，因为它们都是铜基合金，外观相似，但属性却截然不同。

这使得它们在特定工作中非常有用。工程师、设计师和生产商必须了解黄铜、青铜和铜之间的区别。为了选择适合项目的金属 

本文比较了青铜、黄铜和铜，探讨了它们的成分、特性、应用以及关键的行业因素，以便您做出明智的决定。

青铜、黄铜和铜的概述

铜是一种天然存在的纯金属，以其优异的电导性和热导性而闻名。

黄铜是一种主要由铜和锌组成的合金，因其延展性和美观性而备受推崇。青铜是另一种铜合金，由铜和锡组成，通常还会添加其他元素，因其强度和耐腐蚀性而备受推崇。

每种金属的独特特性使其成为电子、建筑和艺术行业不可或缺的材料。

了解金属差异的重要性

铜是天然存在的金属，具有很高的导电性和导热性。黄铜主要由铜和锌组成。黄铜因其延展性和外观而具有重要的价值。 

青铜是另一种以铜为基料的金属，有时也包含锡，并添加其他元素。青铜因其耐腐蚀和抗损伤性能而广受赞誉。

每种金属都拥有不同的属性，用途广泛。正因如此，它们在电子、建筑和艺术等领域都有一席之地。

 

铜的概述

铜锭及其用途

铜的定义和基本性质

铜是元素周期表中的一种金属元素（Cu），呈红棕色。铜具有优异的导电性，并具有延展性、易塑性（易于成型）和不易腐蚀等特性。这些特性使其非常适合用于制造各种应用中的精密零件，例如： 激光切割铜.

由于铜具有抗菌特性，因此它在水净化和管道系统等应用中很有用。

高纯度铜（例如无氧铜或电解铜）用于需要优异电导性的应用，例如高端线路和电子元件。

铜的历史意义

铜器

人类使用铜已有数千年历史，有证据表明其使用可以追溯到公元前8000年。它是人类早期加工的金属之一。此外，它还展现了人类从石器时代向铜器时代的转变。

铜可以制成各种物品，例如工具、武器和装饰品。它为早期冶金术奠定了基础，并最终发展出青铜和黄铜等金属合金。

今日铜价

由于其优异的导电性，铜仍然是现代工具和部件的基本组成部分。它用于制造电线、电路板和电气生产装置。

铜因其耐用性、长寿命和可重复使用性而用于管道系统、屋顶和太阳能收集器等能源装置。

铜与其他金属结合，形成具有特定特性的合金，以满足各种需求。这个过程被称为合金化；黄铜和青铜就是铜基合金。

黄铜概述

黄铜物品

黄铜的定义和成分

黄铜含有铜和锌。铜是主要金属，占黄铜化合物的55-95%。锌的含量会影响黄铜的特性。较高的锌含量会提高黄铜的强度和硬度，并降低其在应力作用下的成形性或延展性，但不会显著降低硬度。

铅、铝或锰等元素可用于制造特定类型的黄铜，例如海军黄铜或易切削黄铜。它们通常采用熔炼和铸造工艺生产，呈现出闪亮的金色外观。

黄铜的特性

特性	黄铜滤芯 (C26000)	海军黄铜 (C46400)	易切削黄铜 (C36000)
密度g /cm³	8.53	8.41	8.50
拉伸强度（MPa）	300-600	379-607	340-470
硬度（布氏）	70-150	90-150	100-140
电导率 (% IACS)	28	26	26
熔点 (°C)	900-940	885-900	885-900

来源: MatWeb – 铜和铜合金

黄铜具有良好的成形性和耐腐蚀性。由于易于成型，工厂可以加工黄铜来制造具有复杂几何形状的零件，例如连接器和流量调节器。 

黄铜不易生锈，尤其是在靠近未受污染的水源时，因此除了用于装饰外，黄铜在管道系统中也能经久耐用。这些特性使黄铜能够用于各种用途，并且外观赏心悦目。有关详细比较，请参阅我们的指南 黄铜与铜.

 

青铜概述

铜钟

青铜的定义和成分

青铜是以铜和5-15%锡为主要成分的合金。添加铝、磷或锰等其他元素可形成不同类型的青铜，例如铝青铜或高铅锡青铜。 

青铜因其寿命长、耐腐蚀以及比黄铜更深的红棕色外观而备受认可。大约在公元前3500年的青铜时代，青铜被广泛用于制造工具和武器。

青铜的特性

特性	磷青铜（C51000）	铝青铜（C95400）	高铅锡青铜（C93200）
密度g /cm³	8.86	7.6 – 7.8克	8.93
拉伸强度（MPa）	325-690	515-690	240-310
硬度（布氏）	80-200	140-170	65-90
电导率 (% IACS)	15	13	12
熔点 (°C)	950-1050	1025-1040	850-975

来源: MatWeb – 铜和铜合金

青铜具有良好的强度，并且不易因化学反应而损坏。由于其抗拉强度高，因此非常适合用于制造轴承和船舶部件等重载机械，从而实现精密制造和 青铜数控加工.

青铜在盐水中不易腐蚀。铝青铜合金在这方面表现尤为出色。这些特性使青铜在工业和海洋环境中表现出色。

 

金属合金：铜、黄铜和青铜

铜合金：成分和特性

铜合金是将铜与不同的物质混合，改变其特性而形成的。黄铜和青铜是两种典型的铜合金。

其他铜合金的例子包括碲铜和镍银。铜合金比纯铜具有更好的抗化学损伤性、更强的塑性和更高的硬度，因此适用于各种应用。

黄铜合金：类型和变化

黄铜合金根据锌含量和添加剂的不同而有所差异。常见类型包括：

• 黄铜滤芯 (C26000)：70% 铜和 30% 锌，用于弹药壳。
• 海军黄铜 (C46400)：含锡，可增强耐腐蚀性，是船用五金的理想选择。
• 易切削黄铜 (C36000)：含铅，具有优良的可加工性，用于配件。
• 黄铜合金330：低铅，适合管道冷加工。
• 黄色黄铜：锌含量高，具有明亮、金色的外观。
• 建筑黄铜（C38500）：用于建筑结构完整性。

这些黄铜合金可满足从装饰到工业的各种需求。

青铜合金：成分和变体

青铜合金可根据特定应用定制。标准青铜合金包括：

• 磷青铜（C51000）：含磷，硬度高，摩擦力小，用于弹簧。
• 铝青铜（C95400）：高强度和耐腐蚀性，是理想的船舶配件。
• 高铅锡青铜（C93200）：用于套管和非压力元件。
• 锡青铜：含锡3-14％的传统青铜，用于耐磨部件。

青铜的多功能性源于它能够加入铝或磷等元素，从而增强其耐用性。

金属合金生产工艺

黄铜的生产始于铜矿开采，然后提炼纯铜，并添加锌和锡等元素制成合金。

黄铜的生产需要将熔化的铜和锌混合在一起。青铜的生产需要将铜与锡混合；有时，还会添加其他元素以增强特定性能。成型工艺包括铸造、锻造或挤压，将合金制成板材、棒材或部件。

回收利用十分常见。约90%的黄铜合金都能被重复利用。黄铜合金的非铁磁性使其更易于分离，从而促进了回收利用。

性能比较分析

铜的性质

铜具有良好的导电和导热性能。这些特性使其成为其他金属的标准对比材料，其额定值为100% IACS。 

这种金属的柔韧性使其易于成型，其耐腐蚀性使其适合用于制造水管和建筑物盖板。

铜的牌号

• 无氧铜： （C10100）：用于电子产品的高纯度铜。
• 电解铜：用于电线、电路板。
• 碲铜（C14500）：增强精密部件的可加工性。

铜的导电性和可成形性使其成为电气应用中不可或缺的材料。

黄铜的特性

黄铜外观类似黄金，密度在8.4至8.7克/立方厘米之间。黄铜耐腐蚀，适合装饰和实用用途。

这种材料易于加工，尤其是易切削黄铜，可轻松进行精细加工。其特性使其成为连接器、水龙头和乐器的理想选择。

青铜的特性

青铜比黄铜具有更高的强度、硬度和耐用性。它具有优异的抗腐蚀性能，尤其是在海水中，使其成为靠近海洋和工厂作业的理想选择。青铜的熔点比黄铜更高（950-1050°C），这使其韧性更强。

 

黄铜、青铜和红铜之间的区别

青铜与黄铜

由于青铜中含有锡，因此能够更有效地抵抗磨损，使其成为轴承等经受频繁使用或需要承受压力的零件的理想选择。

黄铜更容易弯曲，且具有延展性（易于成型），因此非常适合用于制作装饰品和机器部件。在恶劣条件下，青铜能够更好地抵御恶劣环境和腐蚀；然而，黄铜通常因其美观而更受青睐。

青铜与铜

铜合金比纯铜更坚韧耐用。虽然纯铜本身就能提供卓越的电流，但青铜等合金更适合船舶等应用，因为它们强度更高，能够承受更大的压力。 

黄铜与铜

黄铜（28% IACS）的导电性不如铜（100% IACS），但它更坚韧，在特定条件下耐腐蚀性更强。铜的天然高导电性使其成为电气应用的理想选择，而黄铜因其易于成型、有利于生产而受到制造业的青睐。

 

跨行业应用

铜的用途

电气和电子系统需要铜，因为它具有导电性。由于其精炼状态和巨大的需求量，铜的成本在三种金属中最高。

除了电气之外，铜还因其耐腐蚀和抗微生物的特性而用于管道系统的管道和屋顶连接器。

黄铜的用途

黄铜用于装饰、五金、灯具、零部件制造和建筑。其颜色与黄金相似。黄铜因其美观性而被用于钟表和建筑装饰。

黄铜因其声音特性和易于加工的特性而用于制作喇叭和钟，使其适合用作乐器。

青铜的用途

在海洋和工业环境中，例如工厂，青铜，尤其是铝青铜，因其耐盐水腐蚀性而用于制造螺旋桨、连接器和泵。

除了钟之外，雕像也经常用青铜制成，因为青铜耐用、寿命长，并且随着时间的推移会形成美丽的光泽。

 

青铜和黄铜：共享应用

配件和装饰通常使用黄铜和青铜。两者都具有出色的耐腐蚀性和美观性，非常适合用于锁、铰链和阀门。但在更具挑战性的条件下，青铜的性能更佳。

铜：优点和缺点

铜激光切割

铜的优点

• 铜具有高导电性。这一特性使其适合用于电线和电子产品。
• 铜具有耐腐蚀性能。氧化层会在表面形成，阻止腐蚀进一步加深。即使在恶劣环境下，这一过程也能延长铜的使用寿命。
• 铜导热效率高，使其成为热交换器、散热器和炊具的理想材料。
• 铜既具有延展性（可以拉成线），又具有可锻性；它可以被压平成薄片而不会断裂。
• 铜可以反复回收，性质不会发生任何变化。经过多次回收，铜的性质保持不变。这使得铜具有环保特性。 

铜的缺点

• 铜很软，硬度不高，因此容易弯曲、凹陷和划伤。
• 铜在机械应力下容易变形。
• 铜的成本高于铝或钢等金属，因此价格昂贵。
• 随着时间的推移，铜会形成一层绿色的氧化铜层，通常称为铜绿。这在某些应用中是不受欢迎的。
• 由于密度大，铜很重。这意味着在考虑重量的情况下，铜的效果并不好。

 

黄铜：优点和缺点

黄铜齿轮

黄铜的好处

• 它可以轻松成型，适合用于细节设计、乐器和固定装置。
• 耐腐蚀性能优良，尤其是暴露在潮湿环境中时。
• 其明亮的金色外观在装饰品中很有价值。
• 黄铜易于切割、钻孔或成型。这降低了生产成本和难度。
• 低摩擦使其适用于锁、齿轮和轴承。

黄铜的缺点

• 导电能力比铜低，不适合电气应用。
• 脱锌是有可能的。盐或酸会导致锌流失，削弱材料强度，使其容易断裂。
• 有些黄铜含有铅。这对饮用水系统来说是一个问题。

 

青铜：优点和缺点

青铜调酒器

青铜级专业人士

• 青铜耐磨损，适合用作衬套和轴承等机器零件。
• 它具有很高的耐腐蚀性，使其更适合在海洋环境中使用。
• 铸造青铜很容易，因为它的结构合理，但需要缓慢冷却。
• 青铜在金属与金属之间滑动时，能降低摩擦力。这有助于轴承等运动部件的运转。

• 为了适应不同的应用，在青铜中添加铝、硅或磷来调整其性能。

青铜的缺点

• 青铜的熔点比铜高，与铝或黄铜等金属相比，需要额外的能量和特殊工具来熔化。
• 它的导电性不如铜，不适合需要高电流的用途。
• 有些青铜材质容易破碎，这限制了其在高压环境下的使用。

青铜需求：具体用例

青铜对于耐用应用至关重要，例如船用五金或重型轴承，因为黄铜或铜可能会失效。

 

成本和可用性

铜、黄铜和青铜的市场价格

由于在电气和管道应用中的需求，最纯的铜价格昂贵。铜的价格通常在每磅4至5美元（每公斤8至11美元）之间。黄铜是铜和锌的合金，价格更实惠，几乎是铜的一半，约为每公斤8美元或每磅4美元。 

由于锡的稀有性和青铜的特殊用途，青铜的价格略贵一些，与铜的价格大致相同，约为每磅 5 美元。 

影响金属成本的因素

在大多数情况下，尤其是对于 数控加工金属成本受供应链问题、需求和生产因素的影响。由于铜和其他金属来自矿山，任何采矿中断都可能导致价格上涨。 

黄铜和青铜是铜的合金，因此它们的价格与市场上精炼铜的供求息息相关。金属价格的另一个问题是关税和税费，尤其是合金，这会增加成本。 

一些环保法案也会增加成本，以促进金属的可回收性。然而，纯金属材料仍然价格昂贵。 

应用需求

定价的另一个方面是形状和应用。相同重量的铜管和铜线的成本不同。金属的应用需要不同形状和形态的合金，这可能会增加或降低成本。 

黄铜是管道和配件的理想材料，可用于制造标准圆柱形或矩形的黄铜坯料和工件。黄铜管道合金（C3600）更为常见，且价格略低于C48500，后者是一种用于螺旋桨的高铅海军黄铜。

黄铜零件

美学和功能偏好

材料的选择取决于美观性和功能性。铜的棕色和微红色调非常适合外露管道和艺术装置，但随着时间的推移，它会失去光泽。黄铜则呈现金色，是装饰五金件、乐器和卫生设备的首选材料，不仅易于加工，还能打造美观的装饰。 

青铜的天然光泽适合用于制作雕像和建筑元素，可增强其在腐蚀环境中的耐用性。 

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结语

青铜、铜和黄铜的选择取决于零件的具体用途。铜零件主要用于导电性，与黄铜和青铜相比，铜相对较软，这限制了其在结构件中的应用。 

黄铜是锌与铜的合金，可提高强度、耐用性和耐腐蚀性，并使其表面更亮，适用于装饰用途。青铜是铜和锡的合金，主要用于制造轴承和衬套等，具有优异的耐腐蚀性和高强度。 

就价格而言，铜的价格更为稳定，因为黄铜和青铜的价格取决于具体的等级和合金。最终，在青铜、铜和黄铜之间做出正确的选择取决于它们的寿命、耐用性，在某些情况下，还取决于外观。