“金铜怎么区分?”这个问题,听着简单,真要掰开了揉碎了讲,门道可就多了。很多时候,大家手里拿着的,觉得是铜,其实可能是合金;又或者,以为是黄铜,细究起来,成分又不太对。今天就聊聊这个,算是给同行们,也给那些对这玩意儿感兴趣的朋友们,扒拉点实在的东西。
说到金铜如何区分,绕不开的就是黄铜。一般人理解的黄铜,就是铜加锌。这没错,是最基础的概念。但铜锌比例一变,颜色、硬度、加工性能就差远了。比如,锌含量低一点的,颜色偏红,硬度也相对软一些,这就是我们常说的“红铜”和“紫铜”有时会混淆的根源,但严格说,红铜是几乎纯铜,铜含量99.9%以上。而黄铜,锌含量大概在15%到45%之间,锌含量越高,颜色越偏黄,质地越硬,加工性也越好。像我们做工艺品、门把手、阀门这些,很多就是黄铜,根据用途不同,配比也不一样。
而且,不光是锌,很多时候我们接触到的“黄铜”里,还会加点别的元素。比如加点铅,是为了提高切削加工性,做零件什么的方便;加点锡,就是所谓的“锡青铜”,硬度高,耐磨,像轴瓦、齿轮就常用。加点铝,就是“铝青铜”,强度高,耐腐蚀,海事领域用得多。所以,你看到的“金铜”成品,除非特别注明,否则很有可能是各种合金的混合体,单一的“铜”或者“黄铜”的概念,在实际应用中,往往是个笼统的说法。
所以,第一次上手,想区分,可以先看颜色。但颜色这东西,受光线、氧化层影响很大,不能光凭肉眼。氧化掉了,看着跟其他铜合金差不多;氧化重了,又是另一番景象。而且,一些厂家为了外观,会在上面做处理,比如仿古色,这就更让人迷惑了。
除了看,还可以上手摸,用工具敲敲。纯铜,尤其是紫铜,质地比较软,用指甲都能抠出痕迹来(当然,一般不会这么干)。黄铜的硬度比纯铜大,但如果里面加了铅,会稍微脆一点。如果是青铜,比如磷青铜,硬度会明显更高。敲击声音也是个参考,纯铜的声音比较沉闷,而黄铜,特别是锌含量高的,声音会更清脆一些。不过,这玩意儿得有个对比,而且还得会听,不是随便敲两下就能听出来的。
我记得以前有个项目,要做一批仿古件,客户拿着样品,坚持说要某种“金铜”。拿到手里一看,颜色偏暗,有点哑光,敲起来声音也挺闷。我们一开始觉得是某种特殊的铜合金,或者是有做旧处理。试着用砂纸打磨了一下,露出来的底色是挺亮的黄色,初步判断是黄铜。但是,打磨后的硬度感觉比一般的黄铜要硬一些,而且,用焊枪稍微加热一下,表面氧化层出现了一种特别的斑驳感,这不太像纯粹的铜锌合金。后来查了资料,又contact了材料供应商,才知道那是一种铜镍合金,表面做了化学氧化处理,所以颜色和触感都和普通的黄铜很不一样。当时差点就按普通的黄铜来采购材料了,幸亏留了个心眼,多做了几步验证。
所以,区分的关键,不光在于“铜”和“铝”的区别,更在于“铜”这个大概念下的各种“铜合金”的区别。而这些区别,往往藏在那些微小的化学元素配比里。
还有一个比较粗暴的方法,就是火烧。当然,这只能对一些特殊情况做参考,而且很容易损坏样品,不推荐常 dipakai。纯铜在高处加热到一定程度,会变黑,然后变成氧化铜那种砖红色。黄铜在高温下,会因为锌的挥发而产生白烟,这就是“发火”,而且表面颜色会变深,甚至发灰或发黑。如果烧完后,表面残留的是那种像灰一样的沉淀物,很可能就是锌氧化物。这个方法,比较适合在实验室里,对小样件做初步判断。
当然,现在市面上还有很多所谓的“仿金”工艺,可能是在铜或者黄铜表面做了镀层,比如镀镍、镀铬,甚至镀了薄薄一层金。这种情况下,看颜色和硬度就很容易被迷惑。最直接的办法就是用锉刀稍微锉一下,如果露出来的底子是银白色或者其他颜色,那就说明不是纯的“金铜”了。但这个方法也有风险,万一客户要的是那种表面处理的效果,你一锉,可能就直接毁了东西。
说到底,要精准区分金铜如何区分,最靠谱的还是借助专业仪器。光谱仪(比如XRF光谱仪)是行业内的标配了。拿光谱仪一扫,成分构成一目了然,什么铜、锌、锡、铝、铅这些含量多少,都清清楚楚。这不仅能区分黄铜、青铜、白铜(铜镍合金),还能知道具体是哪种牌号的合金,甚至能判断表面是否有镀层。我们在做一些大型项目,或者对材料要求特别严格的时候,都会用到这个。比如,有一次给一个博物馆做修复,要求使用的铜材必须符合某年某月某标准,我们就必须送到有资质的检测机构,用光谱仪把每一批材料都测一遍,确保万无一失。
对于一些不太清楚来源的旧物,也可以找些靠谱的回收站或者金属加工厂,他们可能有经验丰富的老师傅,也能给点初步的参考意见。但总的来说,没有仪器检测,很多时候都只是“经验之谈”,不能算作绝对的判断。
除了刚才说的黄铜、青铜,还有一种经常被误认为是“金铜”的,就是所谓的“白铜”,主要成分是铜镍合金。它颜色偏白,有点像银,而且耐腐蚀性好,常用于制作乐器、钱币、电器接点等。跟黄铜一比,颜色上就很明显了。但要是碰到有些厂家对白铜做了特别的“做旧”处理,颜色也会变得比较深沉,这时候就容易跟一些古色古香的黄铜件混淆。
还有一种就是前面提到的,非常纯的铜,也就是红铜或紫铜。虽然名字里没“黄”或“金”,但它本身的颜色就是一种比较深的红黄色,氧化后会变暗。如果一个东西颜色偏红,但又带点黄,而且质地比较软,那很可能是高铜含量的黄铜,或者就是纯铜氧化后的样子。所以,在没有明确对比和检测的情况下,只凭颜色来判断,很容易陷入死循环。