二、有色金属PowerPoint

1、机械基础罗田理工中专第二讲：有色金属秦后登机械基础罗田理工中专工程材料及分类 材料的种类繁多，用途广泛。工程方面使用的材料有机械工程材料、土建工程材料、电工材料、电子材料等。在工程材料领域中，用于机械结构和机械零件并且主要要求机械性能的工程材料，又可分为以下四大类：机械基础罗田理工中专金属材料：具有金属特性的物质。定义：性能：金属材料具有许多优良的使用性能（如机械性能、物理性能、化学性能等）和加工工艺性能（如铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、机械加工性能等）。特别可贵的是，金属材料可通过不同成分配制，不同工艺方法来改变其内部组织结构，从而改善性能。加之其矿藏丰富，因而在机械制造业中，金

2、属材料仍然是应用最广泛、用量最多的材料。在机械设备中约占所用材料的百分之九十以上，其中又以钢铁材料占绝大多数。机械基础罗田理工中专非金属材料： 随着科学技术的发展，非金属材料也得到迅速的发展。非金属材料除在某些机械性能上尚不如金属外，它具有金属所不具备的许多性能和特点，如耐腐蚀、绝缘、消声、质轻、加工成型容易、生产率高、成本低等。所以在工业中的应用日益广泛。作为高分子材料的主体工程塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、ABS塑料、环氧塑料等）已逐渐替代一些金属零件，应用于机械工业领域中。古老的陶瓷材料也突破了传统的应用范围，成为高温结构材料和功能材料的重要组成部分。金属材料和非金属材料在

3、性能上各有其优缺点。近年来，金属基复合材料、树脂基复合材料和陶瓷基复合材料的出现，为集中各类材料的优异性能于一体开辟了新的途径，在机械工程中的应用将日益广泛。 指工程材料中除金属材料以外的其他一切材料。指工程材料中除金属材料以外的其他一切材料。机械基础罗田理工中专有色金属：除了钢、铁及其合金之外的所除了钢、铁及其合金之外的所以金属和合金。以金属和合金。性能特点性能特点:具有独特的性能。具有独特的性能。分类：分类：重金属重金属(密度密度3.5); Cu、Ni 等。等。轻金属轻金属(密度密度3.5); Al、Mg 等。等。贵重金属贵重金属; Au、Ag、Pt 等。等。稀有金属稀有金属; W、Ti、

4、Ra、Nb 等。等。半金属半金属; Si、Te、B 等。等。着重介绍的是铜、铝及其合金和轴承合金。机械基础罗田理工中专铝及合金铝的性能特点铝的性能特点:密度小密度小;导电及导热、性能好导电及导热、性能好;抗大气抗大气腐蚀性好腐蚀性好;塑性高塑性高;强度低强度低;无磁性无磁性;无无打击火花打击火花;加工工艺性好等。加工工艺性好等。常用的铝合金：常用的铝合金：形变铝合金和铸造铝合金形变铝合金和铸造铝合金一、形变铝合金：一、形变铝合金：1、防锈铝合金、防锈铝合金 ( LF ) : Al Mn 通过固溶强化提高铝合金的强度和抗蚀通过固溶强化提高铝合金的强度和抗蚀性性 ( 比纯铝好比纯铝好 )。例如。例

5、如:LF21。 Al Mg 通过固溶强化提高铝合金的强度和抗蚀通过固溶强化提高铝合金的强度和抗蚀性性 ( 比纯铝轻比纯铝轻 )。 例如例如:LF2、LF6等。等。 飞机翼梁飞机翼梁( (腹板为硬铝合金腹板为硬铝合金) )机械基础罗田理工中专形变铝合金：形变铝合金：2.硬铝合金硬铝合金 ( LY ) :Al Cu Mg 通过通过时效强化提铝合金强度时效强化提铝合金强度,但耐蚀性不高。但耐蚀性不高。LY1、LY11、LY12。3.超硬铝合金超硬铝合金 ( LC ) :Al Zn Mg Cu 通过通过时效强化和形成的强化相时效强化和形成的强化相,使铝合金达到最高的硬度和使铝合金达到最高的硬度和强度。

6、但耐蚀性较差。强度。但耐蚀性较差。 LC4、LC9。 飞机主起落架飞机主起落架机械基础罗田理工中专形变铝合金：形变铝合金：4.锻铝合金锻铝合金 ( LD ) :Al Mg Si Cu具有良好的热塑性具有良好的热塑性,通过固溶处理和人工时来提高铝合通过固溶处理和人工时来提高铝合金的力学性能。金的力学性能。LD5、LD6、LD10。压气机叶片压气机叶片机械基础罗田理工中专二、铸造铝合金二、铸造铝合金铸造铝铸造铝 硅合金硅合金铸造铝铸造铝 硅合金、硅合金、铸造铝铸造铝 铜合金铜合金铸造铝铸造铝 镁合金、镁合金、铸造铝铸造铝 锌合金锌合金1.铸造铝铸造铝 硅合金：硅合金： ZL101ZL111 活塞活

7、塞( (裙部为铝硅合金裙部为铝硅合金) )机械基础罗田理工中专2.铸造铝铸造铝 铜合金：铜合金：二、铸造铝合金二、铸造铝合金有较高的强度、有较高的强度、塑性及耐热性塑性及耐热性,但但铸铸 造性能和耐蚀造性能和耐蚀性较差。性较差。ZL201ZL203汽缸头汽缸头机械基础罗田理工中专二、铸造铝合金二、铸造铝合金3.铸造铝铸造铝 镁合金：镁合金：有较高的强度、有较高的强度、韧性及耐蚀性韧性及耐蚀性,但铸造性能和但铸造性能和耐热性较差。耐热性较差。ZL301、ZL302鼓风机用密封件鼓风机用密封件(ZL102)(ZL102)及及抗空架件抗空架件(ZL301)(ZL301)机械基础罗田理工中专二、铸造铝

8、合金二、铸造铝合金4.铸造铝铸造铝 锌合金锌合金: 具有良好的铸造具有良好的铸造性性,经变质处理和时经变质处理和时效处理后效处理后,强度高强度高,但但耐蚀性差。耐蚀性差。ZL401、ZL402大型空压机活塞大型空压机活塞(ZL401)(ZL401)机械基础罗田理工中专铜及铜合金铜及铜合金1、铜的性能特点、铜的性能特点: 密度大密度大;导电及导热性能好导电及导热性能好;抗大气腐蚀性好抗大气腐蚀性好;塑性塑性高高;强度低强度低;无磁性无磁性;无打击火花无打击火花;加工工艺性好等。加工工艺性好等。2、纯铜的分类：、纯铜的分类：工业纯铜工业纯铜 T1T4，无氧铜无氧铜 TU23、铜合金的分类：、铜合金

9、的分类：黄铜黄铜 : Cu Zn，或以，或以Zn为主加元素的合金。为主加元素的合金。白铜白铜 : Cu Ni青铜青铜 : 除黄铜和白铜外的所有铜合金。除黄铜和白铜外的所有铜合金。冷凝器管冷凝器管法兰阀法兰阀闸阀闸阀机械基础罗田理工中专铜合金铜合金一一.黄铜：黄铜：1、普通黄铜：铜和锌的合金。、普通黄铜：铜和锌的合金。黄铜的牌号黄铜的牌号( Z ) H 90含铜含铜量量 WCu = 90%含含WZn=10 %黄铜黄铜铸造铸造常用的黄铜常用的黄铜:金奖黄铜金奖黄铜 - H90弹壳黄铜弹壳黄铜 - H70 ( H68 )日用黄铜日用黄铜 - H62 ( H59 )机械基础罗田理工中专一一.黄铜：黄铜

10、：2、特殊黄铜：、特殊黄铜： 在黄铜中加入在黄铜中加入Al、Fe、Si、Cr、 Ni、Sn、Mn 等元素所形成的合金。等元素所形成的合金。牌号牌号:H Al 59 - 3含铝量含铝量WAl = 3%含铜量含铜量WCu = 59%常用的黄铜：常用的黄铜：海军黄铜海军黄铜 - HSn62 - 1易切削黄铜易切削黄铜 - HPb59 - 1机械基础罗田理工中专一一.黄铜：黄铜：黄铜的自裂与脱锌黄铜的自裂与脱锌:自裂：自裂： 应力腐蚀应力腐蚀 : 黄铜在塑性变形后生较大应力黄铜在塑性变形后生较大应力,在潮湿空气中或在微量氨的气份中发生应在潮湿空气中或在微量氨的气份中发生应力腐蚀。含力腐蚀。含 锌量越高

11、锌量越高, 应力腐蚀倾向大。应力腐蚀倾向大。脱锌：脱锌：锌的电极电位远低于铜锌的电极电位远低于铜 , 所以在所以在 盐水中黄铜极易发生电学腐蚀。盐水中黄铜极易发生电学腐蚀。黄铜的热处理黄铜的热处理 :1、在、在200300左右火左右火,提高塑性和弹性极限提高塑性和弹性极限,消除应消除应力腐蚀。力腐蚀。2、在、在500700左右退火左右退火,消除加工硬化消除加工硬化,恢复塑性。恢复塑性。机械基础罗田理工中专二、青铜二、青铜分类：分类：普通青铜普通青铜 ( 锡青铜锡青铜 )、特殊青铜特殊青铜 ( 无锡青铜无锡青铜 )青铜牌号的表示方法：青铜牌号的表示方法：Z Q Sn10 1 铸造铸造青铜青铜主主

12、加元素锡其含加元素锡其含量为量为WSn = 10%其它合金元其它合金元素含量为素含量为1%性能：性能：铸造性好铸造性好特殊青铜特殊青铜 ( 无锡青铜无锡青铜 )：1.硅青铜硅青铜 : QSi3 12.铝青铜铝青铜 : QAl73.铍青铜铍青铜 : QBe2具有非常好的力学性能。用于制造重要、精密、高具有非常好的力学性能。用于制造重要、精密、高温、高速下工作零件。温、高速下工作零件。机械基础罗田理工中专滑动轴承合金滑动轴承合金定义定义 :用来制造滑动轴承的材料，也叫巴氏合金。用来制造滑动轴承的材料，也叫巴氏合金。工件体工件体轴轴轴瓦轴瓦机械基础罗田理工中专滑动轴承合金滑动轴承合金性能要求性能要求

13、 :1.在工作温度下在工作温度下,应具有足够的抗压应具有足够的抗压强度、疲劳强度和高的耐磨性。强度、疲劳强度和高的耐磨性。2.具有足够的塑性与韧性。具有足够的塑性与韧性。3.具有较小的摩擦系数。具有较小的摩擦系数。4.具有良好的磨合性。具有良好的磨合性。5.具有良好的抗蚀性。具有良好的抗蚀性。6.具有良好的导热性。具有良好的导热性。7.具有较小的膨胀系数。具有较小的膨胀系数。8.具有良好的抗咬合性。具有良好的抗咬合性。各类型轴瓦各类型轴瓦润滑油空间润滑油空间轴轴硬硬质点质点软基体软基体轴瓦轴瓦机械基础罗田理工中专滑动轴承合金滑动轴承合金组织要求组织要求:1.在高速中、低载荷情况下在高速中、低载荷情况下,用软基体用软基体 上分布硬质点组织的材料。上分布硬质点组织的材料。锡锑锡锑轴承合金轴承合金 ( 锡基巴氏合金锡基巴氏合金 )Z Ch Sn Sb11 6 润滑油空间润滑油空间轴轴软质点软质点硬基硬基体体轴瓦轴瓦机械基础罗田理工中专滑动轴承合金