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金属与其他物质引起化学反应的特性称为金属的化学性能。在实际应用中主要考虑金属的抗蚀性、抗氧化性(又称作氧化抗力,这是指金属在高温时对氧化作用的抵抗能力或者说稳定性),以及不同金属之间、金属与非金属之间形成的化合物对机械性能的影响等等。在金属的化学性能中,是抗蚀性对金属的腐蚀疲劳损伤有着重大的意义。金属的物理性能主要考虑:密度(比重):ρ=P/V单位克/立方厘米或吨/立方米,式中P为重量,V为体积。在实际应用中,除了根据密度计算金属零件的重量外,很重要的一点是考虑金属的比强度(强度σb与密度ρ之比)来帮助选材,以及与无损检测相关的声学检测中的声阻抗(密度ρ与声速C的乘积)和射线检测中密度不同的物质对射线能量有不同的吸收能力等等。
铜为基体的合金均称为铜合金。铜合金的品种很多(如各种黄铜、青铜及白铜),用途很广。但是,由于铜的储藏量有限,使用方面受到一定的限制。在某些工业部门过去用铜合金制造的零件,现已改用其他材料(如铝合金、塑料或其他)制造。
所谓使用性能是指机械零件在使用条件下,金属材料表现出来的性能,它包括力学性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏,决定了它的使用范围与使用寿命。在机械制造业中,一般机械零件都是在常温、常压和强烈腐蚀性介质中使用的,且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能,称为力学性能(过去也称为机械性能)。金属材料的力学性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等),对金属材料要求的力学性能也将不同。常用的力学性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳限等。
氧是纯铜中的杂质元素之一。氧在铜中的溶解度很小,大部分形成化合物(Cu2O)。因而铜中的氧降低塑性和韧性,变坏其加工性能。另外,含氧的铜冷加工后在还原性气氛中加热时,常出现裂纹的现象,称之为“氢”病。氢气病产生的原因是还原性气氛中的氢气渗入铜中,使氧化铜还原生成水汽(H2O),当水汽压力超过铜的强度时,使铜产生裂纹,以致铜的制件成为废品。无氧铜制品主要用于电子工业中。常制成无氧铜板、无氧铜带、无氧铜线等铜材。