《有色金属材料》课件.ppt

第八章有色金属材料 8 1铝及其合金 8 2铜及其合金 8 3其它有色金属及合金 8 4轴承合金重点 铝及铝合金 铜及铜合金 一 工业纯铝1 物理性能密度小 比强度高导电导热性仅次于Ag Cu Au非磁性 磁化率极低 2 化学性能 极好的抗大气腐蚀能力 Al2O3的 钝化 作用 3 力学性能 强度低 塑性好4 加工性能 切削性能 铸造性能 冷变形成型性能好5 牌号 高纯铝LG1 LG5 工业纯铝L7 L1 数字表示Al的纯度 8 1铝及其合金 应用 制作电容器电线 电缆器皿配置合金 铝及其合金的应用 在各种航天器上也大量使用铝合金 目的自然是减轻其自重 以能携带更多的科学实验仪器 我国第一颗人造地球卫星东方红I号 的外壳 就是全 东方红I号人造卫星 阿波罗II号宇宙飞船 部用铝合金制成的 美国 阿波罗 号 宇宙飞船使用的金属材料中 75 以上是铝合金 二 铝合金的分类 1 变形铝合金 D点以左的合金 防锈铝LF硬铝LY超硬铝LC锻铝LD 2 铸造铝合金ZL1 ZL4 1 Si 2 Cu 3 Mg 4 Zn最后两位数字 合金顺序号 三 铝合金的热处理 1 固溶处理 加热 快冷 不稳定的过饱和 降低硬度 类似淬火 2 时效强 硬 化 固溶后的铝合金随时间延长 析出物 强度 硬度显著升高的现象 时效工艺 时效温度高 时效速度快 但强化效果小 自然时效 在室温长时间停留 如 数天 人工时效 加热至100 200 保温一定时间3 退火再结晶退火 形变铝合金恢复塑性低温去应力 两类铝合金均可用 消除应力 四 变形铝合金 1 防锈铝LF F点以左 加Mn 抗腐蚀 固溶强化加Mg 固溶强化使用状态 单相固溶体 不能热处理强化冷变形强化制作中 低强度构件 铆钉 油箱 油管 2 硬铝 FD段合金 可以热处理强化加铜 镁 析出强化加锰 抗腐蚀 固溶强化使用状态 固溶体 析出相抗腐蚀性差制作低 中 高强度的构件 3 超硬铝加镁 锌 铜 固溶强化 析出强化可以热处理强化 固溶 时效析出抗腐蚀性能差应用 主要受力构件 飞机大梁 起落架 4 锻铝加镁 硅 铜 作用同前使用状态 固溶体 析出相可以热处理强化应用 耐热 形状复杂 中等强度构件 内燃机活塞 五 铸造铝合金 1 Al Si系合金 硅铝明 铸造性好 线收缩系数小 热裂倾向小 变质处理ZL102 壳体 气缸体 叶片 活塞变质前组织 共晶体 粗针状Si 基体 初晶Si变质后组织 共晶体 细点状Si 基体 初晶 相 2 Al Cu 耐热 铸造性能较差 高温 形状简单的构件3 Al Mg 高强度 耐腐蚀 铸造性能较差 制作受冲 抗腐蚀 简单形状的构件4 Al Zn 价格便宜 铸造性能好 强度高耐腐蚀 日用品 仪表零件5 热处理 去应力 淬火 时效 六 铝合金的选用 力学性能低于钢铁 不适合重载 强磨损构件比强度高 轻量化设计耐大气腐蚀 吸振 壳体 容器 箱体压力加工 铸造性能好价格高于钢铁材料 无特殊要求一般不用 8 2铜及其合金 一 工业纯铜紫铜 紫红色 具有面心立方晶格 物理性能 d 8 9g cm3 Tm 1083 导电导热性好 抗磁性 化学性能 抗大气腐蚀力学性能 b 230 250MPa 40 50 HB 30 40加工性能 切削性能 锻造性能好 牌号 工业纯铜T1 T4 磷脱氧铜TP1 TP2 无氧铜TU1 TU2应用 印刷电路 导线 导热 仪表电器材料 二 铜合金分类 1 黄铜 Cu Zn系合金 普通黄铜 力学性能好 易加工成形 耐大气 海水腐蚀 锌 39 单相H80 装饰 薄壁管H70 弹壳 电器件H68 散热器外壳H96 插座 引线框架特殊黄铜在普通黄铜基础上 加入Al Mn Si Pb等元素的黄铜 耐腐蚀 耐热 提供铸造和切削性能 压力加工和铸造两类 2 青铜 主加元素为Sn Al Be Pb等的铜基合金 分类压力加工青铜铸造青铜性能耐大气 海水 热蒸汽腐蚀 性能优于黄铜减摩 抗磁收缩小 精密零件应用 水管 轴承 弹性元件 3 白铜 Cu Ni系合金 分类普通白铜B19表示含19 Ni应用 船舶仪器 化工机械零件特殊白铜辅助加Zn Mn Al应用 精密件 医疗 弹簧 三 铜合金的热处理 不能热处理强化 黄铜 Mn青铜 铬青铜 9 以下的铝青铜1 去应力退火 去除切削 冷加工应力2 再结晶退火 冷加工件软化3 均匀化退火 消除偏析4 淬火 回火 提高耐磨性 四 铜合金的选用 强度相当低强度钢铁材料强化方法加工硬化 中碳钢正火水平合金化 中碳钢正火水平时效 调质钢水平适合耐腐蚀 导电 抗次环境下使用 8 3其它有色金属及合金 一 钛及其合金1 工艺纯钛2 钛合金二 镁及其合金1 纯镁2 镁合金三 锌及其合金1 纯锌2 锌合金 8 4轴承合金 一 轴承合金概述 制造滑动轴承中的轴瓦及内衬的合金 轴旋转 与轴瓦剧烈摩擦 轴成本高 轴瓦为易损件1 工作条件 冲击 交变载荷 轴颈压力 摩擦2 性能要求足够的强 硬度 塑性和韧性好 与轴有良好磨合能力 减摩性好 有良好的导热性 抗蚀性和工艺性 3 组织要求 软基体 硬质点 或 硬基体 软质点上一页返回 二 常见轴承合金 1 锡基轴承合金 锡基巴氏合金 如ZChSnSb11 6 软基体 硬质点 摩擦系数 膨胀系数小 导热性 塑性和耐蚀性好 但疲劳强度较差 工作温度低 150 2 铅基轴承合金 铅基巴氏合金 如ZChPbSb1