青銅是一種以銅為主要成分的金屬合金，其密度因具體合金元素的不同而有所差異。一般來說，青銅的密度範圍約為每立方厘米7.4至9.3克（g/cm³），或每立方英寸0.267至0.336磅（lbm/in³）。
青銅合金的密度
下表列出了幾種統一編號系統 (UNS) 指定的青銅合金的標稱密度，這些合金通常在工程應用中被指定。
| 等級 | 產品說明 | 合金元素 | 密度g /cm³ | 密度（磅/立方英吋） |
| C51000 | 磷青銅 | 銅、錫、磷 | 8.86 | 0.320 |
| C63000 | 鎳鋁青銅 | 銅、鋁、鎳、鐵 | 7.58 | 0.274 |
| C65500 | 高矽青銅 A | 銅、矽、錳 | 8.53 | 0.308 |
| C86300 | 錳青銅 | 銅、鋅、錳、鋁、鐵 | 7.60 | 0.275 |
| C90700 | 錫青銅 | 銅、錫 | 8.78 | 0.317 |
| C93200 | 含鉛錫青銅 | 銅、錫、鉛、鋅 | 8.91 | 0.322 |
| C95400 | 鋁青銅 | 銅、鋁、鐵、鎳 | 7.50 | 0.271 |
如何計算青銅的密度？
青銅是人類最早開發的金屬合金之一。它是一種銅合金，通常以錫為主要添加劑。然而，青銅合金還可以添加其他元素，例如磷、錳、鋁或鋅，以增強其強度、硬度或耐腐蝕性等特定性能。這些不同元素的添加正是青銅密度變化的原因。這就像製作奶昔一樣：添加蛋白質粉等較重的成分會使其密度高於僅添加水果等較輕的成分。同樣，在銅基體中添加鉛等較重的元素會提高青銅的密度，而添加鋁或矽等較輕的元素則會降低其密度。
我們知道，密度的通用公式為： ρ=米/伏其中 ρ 為密度，m 為質量，V 為體積。
對於像青銅這樣的多組分合金，假設混合後體積變化不大，且合金為完全固溶體，則其體積密度可採用混合規則近似計算：
其中 wi 為質量分數，ρi 為第 i 種組成元素的密度。雖然這提供了一個理論基準，但實際測量的密度會受到最終微觀結構的影響，包括相分佈和孔隙率的可能性。
決定青銅合金密度的主要因素是其組成元素的原子質量和原子半徑。作為基體金屬的銅的密度為 8.96 克/立方公分。
添加較重的元素。原子質量高於銅的元素，例如錫（Sn，ρ≈7.31 g/cm³）和鉛（Pb，ρ=11.34 g/cm³），會影響最終合金的密度。雖然錫的密度低於銅，但它在晶格中的結合以及通常與其他元素的混入，往往會形成高密度合金。鉛的密度顯著高於銅，因此會顯著提高合金的比重。
添加較輕的元素。原子質量較低的元素，尤其是鋁（Al，ρ=2.70 g/cm³）和矽（Si，ρ=2.33 g/cm³），將大大降低所得青銅合金的密度。
結語
青銅的密度是一個可變特性，它與合金元素的種類和含量直接相關，並受製造方法的影響。其密度範圍從富鋁合金的約 7.5 g/cm³ 到高鉛錫青銅的 8.9 g/cm³ 以上。對工程師而言，密度不僅僅是一個物理常數，而是一個影響品質特性和結構需求的關鍵設計參數。透徹理解這項特性對於高品質的青銅至關重要。 青銅CNC加工.
