Это не совсем сплав, в обычном понимании. Потому, что специально как материал кислородную медь не получают. Ее наоборот стараются не получить.

Но диаграмма состояния медь-кислород существует, и, хотим мы того или нет, сплав  Cu-O существует и имеет свою структуру.

Кислород в меди является определенной проблемой. Вообще, неметаллические примеси зачастую оказывают большое влияние на уровень физико-механических свойств материалов и готовых изделий. В том числе любые примеси в меди ухудшают ее характеристики. Поэтому содержание их жестко ограничено соответствующими ГОСТами, а также техническими требованиями к той или иной продукции. Например, согласно стандартной спецификации РУП «БМЗ» аноды должны изготавливаться из меди следующего состава (масс.%, не более): Bi 0,0005; Sb 0,001; As 0,001; Fe 0,001; Ni 0,001; Pb 0,002; Sn 0,001; S 0,002; O 0,04; Zn 0,001; P 0,002; остальное-медь.

Диаграмма состояния системы Cu-O показана на рис.1. Она представлена как система Cu-Cu₂O. Так удобнее. (В конце концов, и диаграмма железо-углерод часто представляется в виде Fe-Fe₃C.)

Рисунок 1. Диаграмма состояния системы Cu-Cu₂O.

Кислород нерастворим в меди, но медь образует с кислородом эвтектику (Cu) + Cu₂O, богатую медью, с содержанием кислорода 0,39% O₂ (или 3,47% Cu₂O). Основой эвтектики является медь, в которой находятся включения закиси меди. В литой меди эвтектика Cu + Cu₂O располагается в междендритном пространстве и имеет точечное строение (рис.2). Каждая видимая точка – это включение Cu₂O (куприт). Чем больше кислорода содержится в меди, тем большую площадь занимает эвтектика.

а	б

Рисунок 2. Структура кислородной меди: а - 0,106 % О, б – 0,07 % О.

Медь, содержащая кислород, подвержена при нагреве так называемой «водородной болезни». Если нагревать медь в среде содержащей водород, то происходит диффузия водорода в медь и протекает реакция восстановления закиси меди Cu₂O + H₂ = 2Cu + H₂O. А так как пары воды при этом создают высокое давление, то внутри металла возможно образование разрывов и трещин.
В результате в местах их выхода образуются микротрещины, которые служат причиной разрушения металла при последующей обработке давлением или в процессе работы деталей, изготовленных из такой меди. По этой причине в отношении содержания кислорода в стандартах на медь или медные изделия даются весьма жесткие нормы. Для этого, собственно, и надо изучать сплавы системы Cu-O.
Наличие эвтектики дает возможность точного определения концентрации кислорода металлографическим методом по площади, занимаемой эвтектикой. Так как точное количество кислорода в эвтектике известно (0,39%), то количество кислорода в меди прямо пропорционально площади, которую эта эвтектика занимает на фотографии микроструктуры. Поэтому процентное содержание кислорода в меди можно определить из соотношения:

X = 0,39F/100%

где F – доля площади кадра, занимаемая эвтектикой (в %).
Это можно проиллюстрировать. На рис.3а показан участок эвтектики в кислородной меди при большом увеличении. На рис.3б показан выделенный красным участок эвтектики, площадь которого S* можно определить. Зная площадь всего кадра S, можно определить величину F в процентах: F= (S*/S) х100.

а	б

Рисунок 3. Микроструктура образца (а); «маска» для определения площади эвтектики (б).

Результат расчета количества кислорода по этому методу показан на рис.4 для различных структур.

а	б	в

Рисунок 4. Кислородная медь: содержание кислорода 0,034% (а), 0,048% (б), 0,052% (в).

Есть еще кое-что интересное в связи с кислородной медью.
Окись хрома, на которой производится окончательная полировка шлифа, осаждается на частицах куприта. На рис.5,а представлена структура кислородной меди, на которой включения закиси меди декорированы окисью хрома. Окись хрома имеет зеленый цвет, при освещении желтым светом лампы микроскопа включения приобретают голубоватый оттенок. По-видимому, на фотографии, приведенной в [Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение. М.: Металлургия, 1975.], также показан не куприт, а результат декорирования включений куприта окисью хрома (рис. 5,б).

а	б

Рис. 5. Декорирование кислородной эвтектики окисью хрома.

Окись хрома может осаждаться на бескислородной меди (рис. 6,а), на межзеренных и двойниковых границах. При промывке шлифа этиловым спиртом осадки частично растворяются (рис. 6,б). Практически полностью осадок удаляется при травлении шлифа реактивом Келлера (рис. 7). При этом вид эвтектики существенно изменяется по сравнению с представленным на рис.3 или 5.

а	б

Рис. 6. Осаждение окиси хрома на поверхности бескислородной меди (а) и результат промывки шлифа этиловым спиртом (б).

Рис. 7. Эвтектика в кислородной меди; травление реактивом Келлера.