第八章 有色金属及其合金.ppt

1、第八章 有色金属及其合金,有色金属的性能特点 铝合金及其应用 轴承合金及其应用,有色金属性能及特点 力学性能：高的比强度（强度/密度）； 物理性能：导电性、导热性、无磁性、形状记忆特性 化学性能：耐腐蚀,第一节 铝合金及其应用,知识要点 铝合金的强化方式 铝合金的分类及应用,一、纯铝的性能特点及应用： 轻，密度低 配置铝合金 抗大气腐蚀 包覆材料 导电导热性好 导线、电容 加工性能好 包装材料 强度低 不能作为承受载荷的结构材料应用,二、铝合金： 向铝中加入合金元素 铝合金 。 常加的合金元素 ：主：Cu,Mg,Si,Zn,Mn等； 微：Ti,Zr,Cr,B等；,纯铝的牌号：四位字符（以1开头

2、，第二位表示纯铝的成分状况，第三、四位表示铝的质量分数小数点后两位数。）,2 铝合金的强化方式 变形强化（加工硬化） 变质处理（细晶强化）：适合铸造铝合金 固溶强化：铝合金都有 时效强化：（重点） 可热处理强化铝合金。,时效强化：铝合金淬火后在室温或者较低温度下加热保温一段时间，随时间延长其强度硬度显著增加的现象。,变质处理：常用于铸造铝合金,未变质处理的组织,变质处理的组织,1 变形铝合金（D成分以左的合金 ）：制成各种型材、棒料、板、管、线、箔等。,牌号：四位字符（2 0 2 0） （第一位为数字，表示铝合金组别 2：铜（Cu）为主要合金元素的铝合金 3：锰（Mn) 为主要合金元素的铝合金

3、 4: 硅（Si）为主要合金元素的铝合金 5：镁（Mg）为主要合金元素的铝合金 6：镁和硅（Mg/Si)为主要合金元素的铝合金 7: 锌（Zn）为主要合金元素的铝合金,第二位： A /（0） 原始合金 其它字母表示改型合金,第三、四位：区分同一组的不同合金。无特殊意义,（1）铝铜合金（又称硬铝） 成分：ALCuMg(Mn) 元素作用： Cu,Mg:形成强化相（CuAL2,CuMgAL2）,时效强化。 Mn提高抗腐蚀性能；固溶强化； 性能：强度较高，塑性好，可时效强化。 应用：主要用于飞机构件，如飞机蒙皮(2A12)、挤压成螺旋桨、叶片(2A11)等重要零件。,（2）铝锰合金（防锈铝合金） 成分

4、：ALMn（主）Mg Mn,Mg的作用： 提高抗腐蚀性能及塑性，固溶强化,性能：抗蚀性高，塑性好，不能热处理强化，可冷变形强化。 应用：油箱、 油管（罐）、铆钉（3A21）等。,（3）铝锌合金（超硬铝） 成分：AlZnCuMg 特点：时效产生强烈的强化效果，强度很高（可达680MPa),缺点是耐热性、抗蚀性差。 应用：飞机大梁、起落架等（7A04）（主要受力构件）,（4）铝镁合金 成分：Al-Mg-(少量Mn,Si,Fe) 特点：塑性好、易于变形加工，抗腐蚀性能好、焊接性能好，不能进行热处理强化。比纯铝轻。 应用：航空工业中的管道、铆钉等。,2 铸造铝合金,特点：力学性能不如变形铝合金，铸造性

5、能好，用于生产形状复杂的零件。,Al-Si系铸造铝合金（铸造性能和力学性能配合最佳） （1）简单硅铝明：ZL102（ZALSi12） 组织：a +Si 共晶体 性能：铸造性能好，强度低。 用途：形状复杂、受力不大的零件，如仪表外壳等。,（2）复杂(特殊）硅铝明：在ALSi基础上加入其它合金元素（Cu,Mn,Ni,Mg等） 强化方式（时效强化，变质处理）。 性能：铸造性能好，较高的强度和耐磨性、耐热性。 应用：用于制造形状复杂中等强度的零件，如发动机活塞、气缸体、风机叶片、液压泵壳体等（代号ZL109)。,第二节 轴承合金,轴承 分类：滑动轴承和滚动轴承 滑动轴承的构成：轴承体和轴瓦 轴承合金：

6、制造轴瓦和内衬的耐磨合金称为轴承合金。,轴承合金的性能要求 足够的抗压强度、疲劳强度和冲击性能； 摩擦系数小，减摩性能好，良好的磨合性能和抗咬合能力，蓄油性能好，以减小轴颈磨损并防止咬合； 具有小的膨胀系数合良好的导热性能合耐腐蚀性能。,分为两类：一是软基体上分布硬质点；(主要内容） 二是硬基体上分部软质点。,常用的轴承合金 锡基和铅基轴承合金（巴氏合金） 熔点低，软基体上分布硬质点。 （1）锡基轴承合金(Sn（主）SbCu） 软基体：Sb溶于Sn的固溶体 硬质点：SbSn化合物,牌号：ZSnSb12Pb10Cu4,应用：应用于重型动力机械的轴承合金，如汽轮机、涡轮压缩机和高速内燃机等。,（2）铅基轴承合金（Pb(主）Sb+Sn+Cu) 软基体：a+b共晶体 硬质点：初生的b相和Cu2Sb化合物,特点：