[科普中国]-碲铜

碲铜是一种碲青铜材料，美国ASTM标准牌号C14500，是美国根据其工业发展要求在上世纪60年代研制成功的一种高导易切削铜合金材料，用以填补铜合金精密加工材料的空白。碲铜合金材料兼顾了较好的易切削性能和优良的导电、导热性能，同时具备抗腐蚀和抗电烧蚀性能，冷热加工性能较好，可锻造、铸造、挤压拉制、冲制模压。产品可加工成板、片、棒、丝、管等型材和多种异型材。

碲铜简介碲铜是指碲和铜的合金，含0.4-0.7%碲的碲铜具有良好的切削加工性能；含50%碲和50%铜的碲化铜用作中间合金。

产品标准ASTM B301/B301M-13：

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化学成分

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机械及物理性能

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材料性能碲铜( C14500 )合金具有较好的易切削性能和优良的导电、导热性能，以及抗腐蚀性能；是高铜合金中切削性能最好的铜合金材料；而且冷热加工性能较好，可锻造、铸造、挤压拉制、冲制模压、镦煅。1

应用领域该合金主要用于：要求高传导高导电、耐腐蚀的精密电子电器元器件，高级机电零件，锻件和螺纹切削件，水暖管件配件，电气接触件，等离子及激光切割配件，汽车起动机和开关部件等。产品可加工成板、片、棒、丝、管等型材和多种异型材。随着近年来国家对新能源汽车的大力推进，充电桩的大力兴建，对充电桩接触材料要求抗电弧，使用寿命及安全性能等都有了新的指标，2010年以来碲铜由于优良的电学性能及易加工的特性已经成功应用于新能源汽车大电流连接器领域。

机械性能

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物理性能

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加工性能

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易切削高导碲铜合金的研究与开发碲铜合金性能分类（1）高导碲铜基合金

高导碲铜合金的代号一般用DT表示。碲铜合金与银铜一样具有优良的导电、导热性能，除此之外，抗腐蚀性、电弧性能也很优越。碲铜合金材料诸多优异的综合性能满足了欧盟和我国近年分别在《关于电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》和《电子信息产品污染控制管理办法》等法律中所规定的禁止在新投放的电子电气设备中使用含有铅、汞、六价铬、多溴苯醚和多溴联苯等多种有害物质的相关要求。但是，碲铜还有自己的优点，具有很好的冷热加工性能，并且其切屑性能比银铜还要好，甚至可以替代铅黄铜。介绍其主要优良性能：1)具有很高的导电性能。碲铜合金与铜相比都很高，比性能相同的紫铜要超出10%-13%，而比银铜超出10%-15%，此类碲铜合金的电导率94%-98%；2)具有很高的热导率。超出纯银22%，超出紫铜28%；3)抗电弧形好。此类合金在保证高导的条件，可以通过调整加工工艺条件来提高合金的强度，从而获得高强高导的碲铜合金。DT碲铜合金材料凭借其优异的性能，被大量运用制造电子、家电、交通、电器中的零件，在高导电、高导热等领域有着很大的作用，在未来的发展中甚至可以用来取代银铜，在众多行业里有很大的发展空间，很有商业前景。

（2）高强镁碲铜基合金

高强镁碲铜合金的代号一般用MDT表示。此类合金是一类拥有高导电率、优良的抗电弧形、良好的力学性能于一体的高性能铜基合金。被广泛运用于高速铁路网中的有关零件。此类产品有以下几种特点：1)良好的物理性能，彼此间搭配很好；2)优良的抗电弧形性能。此类合金主要集中于在德国企业，被大量的运用在连接器、换向器等电器行业。而我国主要处于开发试验阶段，中国铁道学院等都申请了相关的专利。在其他国家，有少量会生产此类合金，主要集中在一些发达国家。

（3）易切削型磷碲铜基合金

高强镁碲铜合金的代号一般用PDT表示。此类合金凭借其优良的切削加工性能、抗电弧形性能、抗腐蚀性及导电性能，而且制造零件的高生产率、成本低等性能，被广泛运用于化工、机械、焊接等制造行业。又因为其具有很好的切削性能，其可以被用来制作各种切割装置的割嘴、焊头、电池的电极等方面，而且此类合金无毒也可以用来制作生活的用品，如器皿等。

C14500碲铜合金是在铜中加入0.40-0.70%碲、0.004-0.012%磷的新型合金材料，用它制成的棒材具有优良的切削性能，能在自动车床上进行高速切削，切削不呈丝状，这种材料还具有较高的导电、导热性及良好的耐腐蚀性，在欧美、日本等发达国家已广泛应用，主要用途为：要求高传导、高导电、耐腐蚀的精密电子电器元件，高级机电零件，铸件和螺纹切削件，水暖管件，电气接触件，汽车零件，焊割高级枪嘴，电动机和开关部件等。可制成圆棒、六角棒、异型棒对外供应。

用于电触头材料的高导碲铜合金这一类产品以美国、欧洲和日、韩企业生产居多。通过对蹄铜合金市场的相关分析，我们可以清晰的认识到碲铜合金具有优越的性能，其广泛的应用前景和潜在市场已得到普遍认同。但同时市场也反馈出其加工成本高，主合金成分碲市场价位高而且是战略性材料，从而使得只有部分高精产品在使用碲铜合金。碲铜合金棒的开发在国内刚刚起步，洛阳、四川、沈阳、广东、浙江等地已开始试制，市场潜力很大。

合金产品检测方案（1）浇铸工艺参数

为摸索浇铸工艺，探究出优异的工艺参数，工业试验时分别使用紫铜内套与紫铜加石墨内套两种不同的结晶器，且各采用两种水压和浇铸速度，对比铸锭的性能，从而确定最佳的工艺参数。两种浇铸工艺参数见表1。

另外，在试验过程中，为了降低成本，尽量减少物料的积存，我们在中频炉中先得到熔炼经验后，再采用工频感应电炉进行生产，用工频感应炉试生产时我们采用半炉熔炼和单根浇铸的方式进行。

（2）挤压和拉伸工艺参数

碲铜合金棒的机械性能是研发工作的第二道难关，解决的途径是在挤压和拉伸工艺上的优化搭配，以期在不退火的情况下达到其性能要求，考虑性能要求与成本的合理结合。为提高产品表面质量，挤压时采用水封挤压，铁模浇铸的铸锭必须进行车削铣面后才能挤压。为摸索优化的挤压工艺制定两种挤压方案，分别挤出Ф31mm、Ф35mm棒坯，再进行拉伸，对成品进行机械性能检验。挤制品在拉伸前要进行酸洗，分别计算出拉伸各道次的延伸系数，使各道次加工率比较均匀。在设计拉伸道次时要考虑材质、硬度、所需模具与设备性能等参数，以保证各道次能顺利完成。挤压和拉伸工艺参数表2。2

本词条内容贡献者为:

尹维龙 - 副教授 - 哈尔滨工业大学