數(shù)控加工機(jī)械基礎(chǔ)有色金屬PPT課件

1、課題四課題四 有色金屬有色金屬 通常把鐵及其合金（鋼、鑄鐵）稱為黑色金屬材料，而把非鐵金屬及其合金稱為有色金屬材料。 與黑色金屬相比，有色金屬具有許多優(yōu)良特性，例如鋁、鎂、鈦及其合金具有密度小，比強(qiáng)度高的特點(diǎn)，在飛機(jī)，汽車制造等工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛；又如銀、銅、鋁及其合金的導(dǎo)電性導(dǎo)熱性好，是電器，儀表工業(yè)不可缺少的材料。雖然有色金屬使用量少，在機(jī)械制造業(yè)中僅占4.5%左右，但它是現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的材料。 常見的有色金屬有銅及其合金、鋁及其合金和軸承合常見的有色金屬有銅及其合金、鋁及其合金和軸承合金等。金等。第1頁/共19頁一、銅及其合金 1、工業(yè)純銅 （又稱紫銅） 物理性能：密度為8.93g/

2、cm3 8.93g/cm3 ，熔點(diǎn)為10831083，呈 面心立方晶格，表現(xiàn)出優(yōu)異的冷、熱壓力加工性能，導(dǎo) 電、導(dǎo)熱性能好 。強(qiáng)度低，不能作為結(jié)構(gòu)材料使用。 應(yīng)用：電線、電纜等 第2頁/共19頁 2 2、黃銅：、黃銅： 化學(xué)成分：主要元素是銅和鋅。含鋅量050。呈淡黃色。 性能特點(diǎn)：性能特點(diǎn)：強(qiáng)度高（比鋁合金高）；耐磨性和耐海水腐蝕性好，都優(yōu)于鋁合金和碳鋼。第3頁/共19頁黃黃銅銅普通黃銅普通黃銅 CuZn合金， H59、H62 、H70等 H黃銅 數(shù)字Cu% 應(yīng)用：水管、油管、散熱器等。特殊黃銅特殊黃銅 普通黃銅基礎(chǔ)上加入Al Mn Pb Si 進(jìn)一步提高強(qiáng)度、硬度、耐磨性和 耐蝕性。 牌號

3、：HPb59-1 表示含鉛黃銅， Cu%=59 Pb%=1 應(yīng)用：制造船舶、化工中的高強(qiáng)耐 蝕零件鐘表、機(jī)械的軸瓦耐 磨零 件等分類、牌號及應(yīng)用：分類、牌號及應(yīng)用：第4頁/共19頁 3 3、青銅、青銅 主要成分：主要成分： Cu-Sn合金，應(yīng)用最早合金。近代又發(fā)展了含Al、Si、Be、Mn、Pb的銅合金，習(xí)慣上也都稱為青銅。 特性：特性：具有極高的耐磨性并耐蝕性好。 牌號：牌號：Q+元素符號含量 QSn4-3 （3Zn） QAl5 ZQSn10-5（5Pb） 應(yīng)用：應(yīng)用：耐磨件如齒輪、軸套、 蝸輪，儀器上的彈簧， 耐磨和抗磁零件。司母戊鼎（公元前司母戊鼎（公元前14-1114-11世紀(jì)）世紀(jì)）

4、第5頁/共19頁 主要用途：主要用途：電線、電纜等。 特性：特性： 1、熔點(diǎn)低，比重小。熔點(diǎn)為660.4 ，密度為2.72。 2、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好，僅次于銀、銅、金居第四位。 3、面心立方晶格，強(qiáng)度低（b=80-100MPa），塑性好 （=80%），可以通過壓力加工成各種型材，與其面 心立方晶體有關(guān)。 4、抗大氣腐蝕好，其表面有一層致密的氧化膜。二、二、 鋁及其合金鋁及其合金 1 1、工業(yè)純鋁、工業(yè)純鋁牌號：牌號：工業(yè)純鋁牌號有 L1、L2L7，數(shù)字大純度低； 工業(yè)高純鋁牌號有L0、L00； 高純鋁L01、L02L04，數(shù)字大純度高。第6頁/共19頁2 2、鋁合金、鋁合金 合金化合金化 在純鋁

5、中加入Si、Cu、Mg、Zn、Mn等元素，經(jīng) 熱處理可使強(qiáng)度比純鋁提高34倍。第7頁/共19頁 鋁合金的分類及特性 根據(jù)加工工藝特性和合 金元素含量可分為變形鋁合 金和鑄造鋁合金兩大類。 鑄造鋁合金： 流動(dòng)性好，宜鑄造，不宜壓力加工。 變形鋁合金： 具有良好的塑性，可進(jìn)行鍛造、軋制、擠壓等 壓力加工。 美美F-117F-117隱身戰(zhàn)斗機(jī)隱身戰(zhàn)斗機(jī)第8頁/共19頁 特點(diǎn)：特點(diǎn)：合金元素少，熱處理強(qiáng)化不起作用，只能 用加工硬化的方法強(qiáng)化。1 1）變形鋁合金）變形鋁合金 變形鋁合金按其性能和用途分為：防銹鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金和鍛鋁合金。 防銹鋁合金防銹鋁合金 主要合金元素：Mn，Mg 常用牌

6、號：LF5、LF11、LF21等 L-鋁 F-防銹 數(shù)字-順序號 用途：用途：制造油箱、油管等。第9頁/共19頁硬鋁合金硬鋁合金 主要合金元素：主要合金元素：Cu Mg常用牌號：常用牌號： LY1、LY11等。 L鋁 Y硬 數(shù)字順序號特點(diǎn)：特點(diǎn)：可用熱處理時(shí)效強(qiáng)化，也可冷變形加工硬化。用途：用途：制造鉚釘、螺旋槳葉片等。第10頁/共19頁 超硬鋁合金 主要合金元素：ZnZnMgMgCuCu 常用牌號:LC4 LC6LC4 LC6 L L鋁 C C超硬 數(shù)字順序號 特點(diǎn)：這類鋁合金是經(jīng)固溶處 理和時(shí)效硬化后強(qiáng)度最 高的一種鋁合金。 用途：制造飛機(jī)大梁、蒙皮等。第11頁/共19頁 鍛鋁合金鍛鋁合金

7、主要合金元素：主要合金元素：MgSiCu, CuMgNi常用牌號：常用牌號：LD5 LD7 L鋁 D鍛造 數(shù)字順序號特點(diǎn)：特點(diǎn)：具有良好的鍛造成型性， 可固溶處理+人工時(shí)效強(qiáng)化。用途：用途：制造直升飛機(jī)的葉片、航空發(fā)動(dòng)機(jī)活塞。第12頁/共19頁2 2）鑄造鋁合金）鑄造鋁合金 合金系：合金系：AlSi AlCu AlMg AlZn 牌號表示方法：牌號表示方法：字母“ZL”三位數(shù)字 ZL鑄鋁; 第一位數(shù)字表示合金類別 1表示鋁硅系， 2表示鋁銅系 3表示鋁鎂系， 4表示鋁鋅系 第 二、三位數(shù)字表示順序號。 例如：ZL102、 ZL202、LZ302等。特點(diǎn)：特點(diǎn)：鑄造性能好（Al-Cu合金差）用途

8、：用途：鑄造鋁合金主要用于制造重要的形狀復(fù)雜的鋁 合金零件，例如汽車、拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞等。第13頁/共19頁3 3、軸承合金、軸承合金 用于制造滑動(dòng)軸承及其內(nèi)襯的合金 1 1）性能要求）性能要求 要求軸承合金必須具有足夠的抗壓強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。 足夠的塑性和韌性。 低的摩擦系數(shù) 良好的導(dǎo)熱性和小的膨脹系數(shù)。 第14頁/共19頁 理想的軸承合金的組織應(yīng)是軟基體上均勻分布著硬質(zhì)點(diǎn)。軟的基體被磨損下凹，可貯存潤滑油并形成連續(xù)的油膜；硬質(zhì)點(diǎn)則凸起來支撐軸頸，使軸承和軸頸的實(shí)際接觸面積小，減小摩擦。如圖示：第15頁/共19頁2 2）分類及主要成分）分類及主要成分 錫基軸承合金 Sn+銻（Sb） 鉛基軸承

9、合金 Pb+Sb+Sn+Cu 還有鋁基、銅基軸承合金等 3 3）牌號表示方法：）牌號表示方法： ZCh+基本元素符號主加元素符號 含量輔加元素平均含量 例：ZChSnSb11-6 ZCh鑄造軸承 Sn基本元素是錫 Sb11銻含量為11 6銅含量6第16頁/共19頁 4 4）工業(yè)中常用的軸承合金）工業(yè)中常用的軸承合金 工業(yè)上稱巴氏合金 （巴比特合金）（錫基和鉛基軸承合金） 錫銻合金 ZchSnSb11-6 鉛銻合金 ZChPbSb16-16-2 (16%Sb, 16%Sn, 2%Cu) 用途：用途：澆注大型機(jī)器的軸瓦，如氣輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)等高 速軸瓦。巴氏合金熔點(diǎn)和強(qiáng)度均較低，承受 不了大的壓力，生產(chǎn)上常用離心澆注法將它 們鑲鑄在08F鋼軸瓦上，制成所謂“雙金屬” 軸承。第17頁/共19頁4 4、鈦及其合金、鈦及其合金 純鈦是灰白色輕金屬，密度為4.507g/cm3,熔點(diǎn)為1668。鈦在固態(tài)下有兩種晶體結(jié)構(gòu)，882.5 以上為 Ti呈體心立方晶格，