6 第三节有色金属及其合金;第四节橡胶、塑料、胶黏剂;第五节陶瓷、汽车玻璃、复合材料

1、 l（一）铜及铜合金性能特点（一）铜及铜合金性能特点 l纯铜呈紫红色，故又称紫铜。纯铜呈紫红色，故又称紫铜。 l纯铜具有优良的导电性和导热性纯铜具有优良的导电性和导热性， 在大气、淡水和冷凝水中在大气、淡水和冷凝水中有良好有良好 的耐蚀性。塑性好。的耐蚀性。塑性好。 热轧铜合金热轧铜合金 l加加入一些合金入一些合金元素元素后后，铜合金有较铜合金有较高高的的强度，又强度，又保持保持 了了纯铜特性纯铜特性。 l铜合金铜合金按化学成分不同按化学成分不同分为黄铜、青铜、白铜三大类。分为黄铜、青铜、白铜三大类。 铜管铜管 铜与黄铜带铜与黄铜带 l（二）黄铜（二）黄铜 l以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜

2、。以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。 l黄铜按化学成分可分为黄铜按化学成分可分为普通黄铜普通黄铜和和特殊黄铜特殊黄铜。 l按工艺可分为按工艺可分为加工黄铜加工黄铜和和铸造黄铜铸造黄铜。 黄铜棒黄铜棒 l1、普通黄铜、普通黄铜 l铜与锌的二元合金称为普通铜与锌的二元合金称为普通 黄铜。黄铜。 l普通黄铜的牌号为：普通黄铜的牌号为：H (黄黄) + 表示铜平均百分含量的数表示铜平均百分含量的数 字字，如，如H68。 冷凝器管冷凝器管 汽车机油泵衬套汽车机油泵衬套 普通黄铜用来制作汽车上普通黄铜用来制作汽车上 的散热器分水管、的散热器分水管、汽油滤清器汽油滤清器 滤芯、滤芯、化油器零件、管接头化油

3、器零件、管接头、 垫圈、螺钉垫圈、螺钉等。等。 l2、特殊黄铜、特殊黄铜 l在普通黄铜的基础上加入在普通黄铜的基础上加入Al、 Fe、Si、Mn、Pb、 Sn、Ni 等元素形成特殊黄铜。等元素形成特殊黄铜。 l 特殊黄铜强度、耐蚀性比普特殊黄铜强度、耐蚀性比普 通黄铜好，铸造性能改善。通黄铜好，铸造性能改善。 l特殊黄铜的牌号为：特殊黄铜的牌号为： lH(黄黄)+主加元素符号主加元素符号(Zn除除 外外)+铜平均百分含量铜平均百分含量+主加元主加元 素平均百分含量素平均百分含量, 如如HPb59-1. 黄铜制品黄铜制品 l特殊黄铜在汽车上用作耐磨损的零件，如转向节衬特殊黄铜在汽车上用作耐磨损的

4、零件，如转向节衬 套、钢板弹簧衬套套、钢板弹簧衬套等。等。 l（三）青铜（三）青铜 l除黄铜和白铜外的其他铜合金除黄铜和白铜外的其他铜合金 统称为青铜。统称为青铜。 l含锡元素的称为普通青铜（锡含锡元素的称为普通青铜（锡 青铜），不含锡元素的称为特青铜），不含锡元素的称为特 殊青铜（也叫无锡青铜）。殊青铜（也叫无锡青铜）。 青铜制品青铜制品 概念：概念：以锡为主加元素的铜合金。以锡为主加元素的铜合金。 性能：性能：有良好的强度、硬度、耐腐蚀性和铸造性。有良好的强度、硬度、耐腐蚀性和铸造性。 应用：应用：用作水箱盖出水阀弹用作水箱盖出水阀弹 簧等弹性件，也可用作发动簧等弹性件，也可用作发动 机摇

5、臂衬套、连杆衬套等耐机摇臂衬套、连杆衬套等耐 磨件。磨件。 锡的价格较高，所以出现了在铜中不加锡元素，而是添锡的价格较高，所以出现了在铜中不加锡元素，而是添 加铝、镍、锰、硅、铅等元素，这些青铜称为无锡青铜。加铝、镍、锰、硅、铅等元素，这些青铜称为无锡青铜。 性能：性能：具有高的强度、耐磨性及良好的耐腐蚀性。具有高的强度、耐磨性及良好的耐腐蚀性。 应用：应用：是锡青铜很好的代用品。是锡青铜很好的代用品。 轴承包括滑动轴承和滚动轴承两大类。轴承包括滑动轴承和滚动轴承两大类。 滑动轴承是许多机器设备中对旋转轴起支撑作用的滑动轴承是许多机器设备中对旋转轴起支撑作用的 重要部件，由轴承体和轴瓦两部分组

6、成。重要部件，由轴承体和轴瓦两部分组成。 轴承合金轴承合金是用来是用来制造滑动轴承的合金。制造滑动轴承的合金。 滑动轴承的传动效率不如滚滑动轴承的传动效率不如滚 动轴承。目前滚动轴承应用比较动轴承。目前滚动轴承应用比较 广泛。广泛。但但滑动轴承具有承载面积滑动轴承具有承载面积 大，工作平稳，无噪音及拆装方大，工作平稳，无噪音及拆装方 便等优点。便等优点。滑动轴承在汽车上是滑动轴承在汽车上是 不可缺少的重要零部件。不可缺少的重要零部件。 l（一）组织性能要求（一）组织性能要求 l当轴高速旋转时，轴瓦与轴颈发生强烈摩擦，承受当轴高速旋转时，轴瓦与轴颈发生强烈摩擦，承受 轴颈施加的交变载荷和冲击力。

7、轴颈施加的交变载荷和冲击力。 对轴承合金的性能要求：对轴承合金的性能要求： 足够的强韧性足够的强韧性，以承受轴，以承受轴 颈施加的交变冲击载荷颈施加的交变冲击载荷。 较小的热膨胀系数较小的热膨胀系数，良好良好 的导热性和耐蚀性的导热性和耐蚀性，以防止，以防止 轴与轴瓦之间咬合。轴与轴瓦之间咬合。 较小的摩擦系数，良好的较小的摩擦系数，良好的 耐磨性和磨合性耐磨性和磨合性，以减少轴，以减少轴 颈磨损，保证轴与轴瓦良好颈磨损，保证轴与轴瓦良好 的跑合。的跑合。 为满足上述性能要求，轴承合金的为满足上述性能要求，轴承合金的理想理想组织组织，应应由由 塑性好的塑性好的软基体软基体和均匀分布在软基体和均

8、匀分布在软基体上的硬质点上的硬质点构成。构成。 当轴旋转时，软的基体（或质点）被磨损而凹陷，当轴旋转时，软的基体（或质点）被磨损而凹陷， 减少了轴颈与轴瓦的接触面积，有利于储存润滑油和轴减少了轴颈与轴瓦的接触面积，有利于储存润滑油和轴 与轴瓦间的磨合，而硬的质与轴瓦间的磨合，而硬的质 点点 (基体基体)则支撑着轴颈，起则支撑着轴颈，起 承载和耐磨作用承载和耐磨作用。 软基体软基体 (或质点或质点)还能起还能起 嵌藏外来硬杂质颗粒的作用嵌藏外来硬杂质颗粒的作用, 以避免擦伤轴颈。以避免擦伤轴颈。 l1、锡基轴承合金、锡基轴承合金 l是以锡为主并加入少量是以锡为主并加入少量 锑、铜等元素组成的合锑

9、、铜等元素组成的合 金，熔点较低，是软基金，熔点较低，是软基 体硬质点组织类型的轴体硬质点组织类型的轴 承合金。承合金。 l（二）常用轴承合金（二）常用轴承合金 l工业上常用的是锡基工业上常用的是锡基、铅基轴承合金铅基轴承合金, 又称又称巴氏合金巴氏合金。 表示铸造锡基轴承合金，主加元素铅为表示铸造锡基轴承合金，主加元素铅为11%，辅，辅 加元素铜为加元素铜为6%，其余为锡。，其余为锡。 ZSnSb11Cu6合金的显微组织合金的显微组织 例：例：ZSnSb11Cu6 l锡基轴承合金具有较高的锡基轴承合金具有较高的 耐磨性、导热性、耐蚀性耐磨性、导热性、耐蚀性 和嵌藏性，摩擦系数和热和嵌藏性，摩

10、擦系数和热 膨胀系数小，膨胀系数小，但疲劳强度但疲劳强度 较低，工作温度不超过较低，工作温度不超过 150 ，价格高。，价格高。 巴氏合金轴瓦巴氏合金轴瓦 l广泛用于重型动力机械，如气轮机、涡轮机和内燃机广泛用于重型动力机械，如气轮机、涡轮机和内燃机 等大型机器的高速轴瓦。等大型机器的高速轴瓦。 l2、铅基轴承合金、铅基轴承合金 l是以铅为主加入少量是以铅为主加入少量 锑、锡、铜等元素的锑、锡、铜等元素的 合金，也是软基体硬合金，也是软基体硬 质点型轴承合金。质点型轴承合金。 l典型牌号为典型牌号为 ZPbSb16Sn16Cu2。 ZPbSb16Sn16Cu2合金的显微组织合金的显微组织 含义

11、：含义： 铸造铅基轴承合金，其中锑质量分数为铸造铅基轴承合金，其中锑质量分数为16%16%，锡，锡 质量分数为质量分数为16%16%，铜的质量分数为，铜的质量分数为2%2%，其余为铅。，其余为铅。 l铅基轴承合金的强度、硬度、耐蚀性和导热性都不铅基轴承合金的强度、硬度、耐蚀性和导热性都不 如锡基轴承合金，但其成本低，高温强度好，有自如锡基轴承合金，但其成本低，高温强度好，有自 润滑性。润滑性。 l常用于低速常用于低速、 低载条件下低载条件下 工作的设备工作的设备, 如汽车、拖如汽车、拖 拉机曲轴的拉机曲轴的 轴承等。轴承等。 内燃机轴瓦内燃机轴瓦 l锡基和铅基轴承合金强度比较低，为提高其承载锡

12、基和铅基轴承合金强度比较低，为提高其承载 能力和使用寿命，生产上常采用离心浇注法，将能力和使用寿命，生产上常采用离心浇注法，将 它们镶铸在低碳钢轴瓦上，形成一层薄而均匀的它们镶铸在低碳钢轴瓦上，形成一层薄而均匀的 内衬，成为双金属轴承。内衬，成为双金属轴承。 表面保护层表面保护层 减磨层减磨层 镍栅层镍栅层 轴承合金轴承合金 衬背衬背 在汽车制造中，除使用金属材料外，还广泛使用非金属材料。在汽车制造中，除使用金属材料外，还广泛使用非金属材料。 主要主要包括橡胶、玻璃、陶瓷、合成纤维、胶粘剂、摩擦材料、包括橡胶、玻璃、陶瓷、合成纤维、胶粘剂、摩擦材料、 涂装材料等各种材料，它们在汽车上的应用呈逐

13、年增长的趋势。涂装材料等各种材料，它们在汽车上的应用呈逐年增长的趋势。 第四节第四节 橡胶、塑料、胶黏剂橡胶、塑料、胶黏剂 橡胶是橡胶是一种有机一种有机高分子材料。高分子材料。 汽车上许多零件都是用橡胶汽车上许多零件都是用橡胶 制成的，如汽车轮胎、缓冲垫、制成的，如汽车轮胎、缓冲垫、 油封、制动皮碗等。油封、制动皮碗等。 生胶生胶是橡胶工业的主要原料，可分为天然橡胶和合成橡胶两种。是橡胶工业的主要原料，可分为天然橡胶和合成橡胶两种。 天然橡胶天然橡胶是从热带橡胶树上采集的胶乳，经凝固、干燥、加压是从热带橡胶树上采集的胶乳，经凝固、干燥、加压 等工序而成的一种高弹性材料。等工序而成的一种高弹性材

14、料。 合成橡胶合成橡胶是以煤、石油和天然气为原料用化学合成方法获得的。是以煤、石油和天然气为原料用化学合成方法获得的。 塑料塑料是一种以有机合成树脂为主要组成的高分子材是一种以有机合成树脂为主要组成的高分子材 料，它通常可在加热、加压条件下被注塑或固化成形，料，它通常可在加热、加压条件下被注塑或固化成形， 故称为塑料。故称为塑料。 汽车用工程塑料，主要用于制造某些机器零件或汽车用工程塑料，主要用于制造某些机器零件或 构件，具有强度、韧度和耐磨性较好，价廉、耐腐蚀、构件，具有强度、韧度和耐磨性较好，价廉、耐腐蚀、 降噪声、美观、质轻等特点。降噪声、美观、质轻等特点。 合成树脂：在一定的温度和压力

15、下，从煤、石油 和天然气中提炼的高分子化合物塑造而成。 加入添加剂是为了改善塑料的性能，以扩大其使 用范围。它包括填料、增塑剂、稳定剂、固化剂、着 色剂等。 工程塑料是指可以作为结构材料的塑料。工程塑料是指可以作为结构材料的塑料。 主要特性：主要特性： （1 1）质量轻、强度低、刚度低。）质量轻、强度低、刚度低。用塑料制作汽车零部件， 可大幅度减轻汽车的质量，降低油耗。但只能制作承载不大的 零件。 （2 2）化学稳定性好。）化学稳定性好。对酸、碱、盐和有机溶剂有良好的耐 蚀性能。 （3 3）有良好的电绝缘性。）有良好的电绝缘性。 （4 4）优良的耐磨、减磨性。）优良的耐磨、减磨性。大多数塑料的

16、摩擦系数较小， 耐磨性好，能在半干摩擦甚至完全无润滑条件下工作。 （5 5）优良的吸振性和消声性。）优良的吸振性和消声性。 （6 6）耐热性较差。）耐热性较差。一般只能在100以下长期工作。 （7 7）导热性差。）导热性差。 （8 8）易老化、易燃烧、温度变化时尺寸稳定性差。）易老化、易燃烧、温度变化时尺寸稳定性差。 应用：应用：常用于制作各种结构零件、耐磨减摩零件、隔常用于制作各种结构零件、耐磨减摩零件、隔 热防振零件等。热防振零件等。具体见表具体见表1-81-8 内饰用塑料品种主要有：聚氨酯（PU）、聚氯乙 烯（PVC）、聚丙烯（PP）和ABS等。它们用于制作座 垫、仪表板、扶手、头枕、门

17、内衬板、顶棚衬里、地 毯、控制箱、转向盘等内饰塑料制品。 汽车上常用的工程塑料有聚丙烯（PP）、聚乙烯 （PE）、聚苯烯、ABS、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、 酚醛树脂等。 汽车的外装件及结构件包括传动轴、车架、发动 机罩等，要求具备高强度，因而多采用纤维增强塑料 复合材料制造。 胶黏剂是把相同或不同的材料牢固地粘合在胶黏剂是把相同或不同的材料牢固地粘合在 一起的物质，起到连接和密封的作用。一起的物质，起到连接和密封的作用。 它既有较高的黏结强度，又具有耐水、耐油、它既有较高的黏结强度，又具有耐水、耐油、 耐热、耐化学物品腐蚀的性能。可以代替焊、铆耐热、耐化学物品腐蚀的性能。可以代替焊、铆 接及

18、螺栓连接等。接及螺栓连接等。 一、一、 阅读教材阅读教材P.35P.353636，回答问题：，回答问题： 什么是陶瓷？它们有哪些性能？什么是陶瓷？它们有哪些性能？ 第五节第五节 陶瓷、汽车玻璃、复合材料陶瓷、汽车玻璃、复合材料 一、一、 陶瓷材料是指以天然或人工合成的各种化合物为基本原料，陶瓷材料是指以天然或人工合成的各种化合物为基本原料， 经过原料处理、成型、干燥、高温烧结而成的一种无机非金属经过原料处理、成型、干燥、高温烧结而成的一种无机非金属 固体材料。固体材料。 1 1、陶瓷的性能特点、陶瓷的性能特点 （1 1）是工程材料中硬度最高的材料；具有较高的抗压强度，是工程材料中硬度最高的材料

19、；具有较高的抗压强度， 但抗拉强度较低；在室温下塑性几乎为零。但抗拉强度较低；在室温下塑性几乎为零。 （2 2）具有高的熔点和高温强度。）具有高的熔点和高温强度。在1000以上仍能保持其 室温下的强度。 （3 3）具有高的抗氧化能力。）具有高的抗氧化能力。无论在室温下还是在高温下都 不会发生氧化，对酸、碱、盐有较强的抗腐蚀性。 （4 4）有较好的电绝缘性能。）有较好的电绝缘性能。 第五节第五节 陶瓷、汽车玻璃、复合材料陶瓷、汽车玻璃、复合材料 2 2、陶瓷的分类、陶瓷的分类 （1 1）普通陶瓷）普通陶瓷 （传统陶瓷）（传统陶瓷） 普通陶瓷质地硬，不导电，耐高温及绝缘性不及特种陶瓷。普通陶瓷质地

20、硬，不导电，耐高温及绝缘性不及特种陶瓷。 其成本低，产量大，广泛用于工作温度低于其成本低，产量大，广泛用于工作温度低于200200的酸碱介质、的酸碱介质、 容器、反应塔、管道和供电系统的绝缘子等。容器、反应塔、管道和供电系统的绝缘子等。 （2 2）特种陶瓷）特种陶瓷 （现代陶瓷）（现代陶瓷） 特种陶瓷是采用纯度较高的人工合成原料，经配料、成型、特种陶瓷是采用纯度较高的人工合成原料，经配料、成型、 烧结工艺制成的。烧结工艺制成的。 （3 3）金属陶瓷）金属陶瓷 金属陶瓷是以金属氧化物或金属碳化物为主要成分，再加入适金属陶瓷是以金属氧化物或金属碳化物为主要成分，再加入适 量的金属粉末，通过粉末冶金

21、方法制成，具有金属某些性质的量的金属粉末，通过粉末冶金方法制成，具有金属某些性质的 陶瓷，属于颗粒增强型的复合材料。陶瓷，属于颗粒增强型的复合材料。 阅读教材阅读教材P.36P.363737，回答问题：，回答问题： 玻璃有何性能特点？在汽车上有何应用？玻璃有何性能特点？在汽车上有何应用？ 玻璃是一种非玻璃是一种非 晶态固体，它是以晶态固体，它是以 石英砂、纯碱、长石英砂、纯碱、长 石、石灰石等为主石、石灰石等为主 要原料，并加入某要原料，并加入某 些些金属氧化物等辅金属氧化物等辅 料，在料，在15501550 16001600高温下熔融高温下熔融 后经拉制或压制而后经拉制或压制而 成的成的。 硬度高（仅次于陶瓷）、抗压强度高、硬度高（仅次于陶瓷）、抗压强度高、 抗弯强度低、塑性小、韧性很差；抗弯强度低、塑性小、韧性很差； 对酸、碱的腐蚀有较强的抵抗能力，普对酸、碱的腐蚀有较强的抵抗能力，普 通玻璃的耐热性较差；通玻璃的耐热性较差； 固态玻璃具有良好的绝缘性能，但液态固态玻璃具有良好的绝缘性能，但液态 玻璃却具有良好的导电性；