第八章 非鐵金屬

1、碳素鋼、合金鋼、鑄鐵鋁及鋁合金銅及銅合金鈦及鈦合金鈾承合金硬質(zhì)合金金屬材料鋼鐵材料非鐵金屬第一節(jié)第一節(jié) 鋁及鋁合金鋁及鋁合金第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金第三節(jié)第三節(jié) 鈦及鈦合金鈦及鈦合金第一節(jié)第一節(jié) 鋁及鋁合金鋁及鋁合金一、純一、純 鋁鋁1）密度小(=2.7103kg/ m3)，是一種輕型金屬。2）具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。3）表面能形成致密的Al2O3保護(hù)膜，阻止進(jìn)一步氧 化，具有較好的抗大氣腐蝕能力。4）具有良好的加工工藝性能。1、特性 2、工業(yè)純鋁的牌號(hào)、化學(xué)成分和用途（GB/T16474-1996）現(xiàn)牌號(hào)曾用牌號(hào)化學(xué)成分/%用途實(shí)物圖片Al雜質(zhì)1070L199.70.3墊片、電容

2、、電子管隔離罩、電纜、導(dǎo)電體和裝飾體鋁電容1060L299.60.41050L399.50.51035L499.350.651200L599.01.00不受力而具有某種特性的零件，如電線保護(hù)導(dǎo)管、通信系統(tǒng)的零件、墊片和裝飾件鋁墊片表表8 81 1 工業(yè)純鋁的牌號(hào)、化學(xué)成分和用途工業(yè)純鋁的牌號(hào)、化學(xué)成分和用途（GB/T16474-1996） 鋁合金鋁合金鑄造鋁合金壓鑄鋁合金二、鋁合金及其分類二、鋁合金及其分類變形鋁合金1鑄造鋁合金 具有良好的鑄造性能，可用金屬鑄造成形工藝直接獲得零件。1）種類鋁-硅（Al-Si）系（應(yīng)用最廣泛）鋁-銅（Al-Cu）系鋁-鎂（Al-Mg）系鋁-鋅（Al-Zn）系2

3、）代號(hào) “ZLZL”+ +三位數(shù)字三位數(shù)字第一位數(shù)字表示鋁合金的類別，1為鋁硅合金，2為鋁銅合金，3為鋁鎂合金，4為鋁鋅合金；后兩位數(shù)字表示合金的順序號(hào)如ZAlSi7Mg等3）常用鑄造鋁合金的牌號(hào)、化學(xué)成分、力學(xué)性能 （摘自 GB/T 1173-1995）類別牌號(hào)代號(hào)主要化學(xué)成分 w/%用途舉例SiCuMgZn其他鋁硅合金ZAlSi7Mg ZL1016.57.50 . 250.45工作溫度在185以下形狀復(fù)雜的零件，如飛機(jī)儀表零件、抽水機(jī)殼體、柴油機(jī)零件等ZAlSi12ZL10210.013.0形狀復(fù)雜的儀表殼體、水泵殼體、工作溫度在200以下高氣密性、低載零件等ZAlSi9Mg ZL1048

4、.010.50 . 170.35在200以下工作的內(nèi)燃機(jī)氣缸頭、等鋁銅合金ZAlCu5Mn ZL2014.55.3Ti0.150.35在300以下工作的零件，如發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、氣缸體等ZAlCu4ZL2034.05.0形狀簡(jiǎn)單的中載零件，如托架、在200以下工作并切削加工性好的零件等鋁鎂合金ZAlMg10ZL3019.511.0在大氣或海水工作的零件，在150以下工作，承受大振動(dòng)載荷的零件等ZAlMg5SiZL3030.81.34.55.5腐蝕介質(zhì)中工作的中載零件，嚴(yán)寒大氣及200以下工作的海輪配件等鋁鋅合金ZAlZn11Si7ZL4016.08.00.10.39.013.0在200以下工作，結(jié)構(gòu)

5、形狀復(fù)雜的汽車、飛機(jī)、儀表零件等2壓鑄鋁合金 在高壓作用下將鋁錠（純度92%左右）和合金材料壓鑄成型的鋁合金，鑄件的精度及表面質(zhì)量較其他鑄造方法高，可壓鑄出形狀復(fù)雜的薄壁件或鑲嵌件，強(qiáng)度硬度較高，生產(chǎn)率高。牌號(hào)代號(hào)主要化學(xué)成分 w/%力學(xué)性能SiCuMnMgALRm/MPa A/% HBWYZAlSi10MgYL1019.010.00.60.350.400.60余量200270YZAlSi12YL10210.013.01.00.350.10余量220260YZAlSi10YL1048.010.50.30.200.50 0.170.30余量220270YZAlSi9Cu4YL1127.59.53

6、.04.00.500.10余量3203.585YZAlSi11Cu3YL1139.611.5 2.03.00.500.10余量230180YZAlSi17Cu5Mg YL11716.018.0 4.05.00.500.450.65余量2201-YZAlMg5Si1YL3020.350.250.357.58.5余量220270常用壓鑄鋁合金的牌號(hào)、化學(xué)成分、力學(xué)性能 （摘自 GB/T 15114-2009）3變形鋁合金 變形鋁合金可通過壓力加工制成型材，故要求合金應(yīng)具有良好的塑性變形能力。其組織主要是固溶體，塑性變形能力很好，適用于鍛造、軋制和擠壓。常用變形鋁合金的牌號(hào)、化學(xué)成分、性能及用途常用

7、變形鋁合金的牌號(hào)、化學(xué)成分、性能及用途類別曾用牌號(hào)牌號(hào) 半成品種類狀態(tài)力學(xué)性能用途舉例Rm(Mpa)A(%)防銹鋁合金LF202冷軋板材熱軋板材擠壓板材0H112016722611715722616186710在液體中工作的中等強(qiáng)度的焊接件、冷沖壓件等LF2121冷軋板材熱軋板材擠制厚壁管材0H112H1129814710811816718201215可塑性和焊接性要求較高、在液體或氣體介質(zhì)中工作的低載荷零件,如油箱、油管、液體容器、飲料罐等硬鋁合金LY1111冷軋板材（包鋁）熱軋板材拉擠制管材0T4022623535337324512101210用做各種要求中等強(qiáng)度的零件或構(gòu)件、沖壓的連接部

8、件、空氣螺旋槳葉片、局部鐓粗的零件（如螺栓、鉚釘）LY1212冷軋板材（包鋁）熱軋板材拉擠制管材T4T40407427255275245101381210用量最大，用做各種要求高載荷的零件或構(gòu)件(不包括沖壓件和鍛件),如飛機(jī)的骨架零件、蒙皮、翼梁、鉚釘?shù)瘸蹭X合金LC4LC90409擠壓棒材冷軋板材熱軋板材T60T6490510240490571036用做承力構(gòu)件和高載荷零件，如飛機(jī)上的大梁、桁條、加強(qiáng)框、蒙皮、翼肋、起落架零件等,通常多用以取代12鍛鋁合金LD5250擠壓棒材T635312用做形狀復(fù)雜、中等強(qiáng)度的鍛件和沖壓件,內(nèi)燃機(jī)活塞、壓氣機(jī)葉片、葉輪、圓盤以及其他在高溫下工作的復(fù)雜鍛件，

9、比70耐熱性好三、鋁合金的強(qiáng)化三、鋁合金的強(qiáng)化 純鋁的力學(xué)性能不高，不適宜制作承受純鋁的力學(xué)性能不高，不適宜制作承受較大載荷的結(jié)構(gòu)零件。較大載荷的結(jié)構(gòu)零件。 為了提高鋁的力學(xué)性能，在純鋁中加入合金為了提高鋁的力學(xué)性能，在純鋁中加入合金元素制成合金，對(duì)鋁進(jìn)行強(qiáng)化。元素制成合金，對(duì)鋁進(jìn)行強(qiáng)化。1固溶強(qiáng)化及固溶熱處理 2時(shí)效強(qiáng)化3過剩相強(qiáng)化 4變質(zhì)處理 5冷變形強(qiáng)化 強(qiáng)化方法：強(qiáng)化方法： 鋁合金的典型特點(diǎn)是密度小、比強(qiáng)度高，可以減輕運(yùn)載類機(jī)器的自身重量，提高運(yùn)載能力和降低能源消耗，因此在汽車、飛機(jī)等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較多；同時(shí)，由于其在大氣環(huán)境中具有良好的耐腐蝕性，所以在建筑、裝飾、包裝、儀表及日常用具制

10、造等方面也得到廣泛應(yīng)用。第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金a)青銅劍b)青銅鼎一、純一、純 銅銅1）密度較大（=8.96103kg/m3），是一種重金屬。2）具有很好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。3）具有優(yōu)良的耐蝕性。4）良好的塑性易于進(jìn)行冷、熱變形加工。1、特性 銅合金黃銅青銅二、銅合金二、銅合金白銅1、黃銅、黃銅黃銅是以鋅為主加元素的銅合金黃銅是以鋅為主加元素的銅合金按化學(xué)成分：普通黃銅和特殊黃銅按化學(xué)成分：普通黃銅和特殊黃銅按生產(chǎn)方式：壓力黃銅和鑄造黃銅按生產(chǎn)方式：壓力黃銅和鑄造黃銅成分分類1）普通黃銅）普通黃銅 成分：銅銅-鋅二元合金鋅二元合金 牌號(hào)：“H+數(shù)字?jǐn)?shù)字” 性能：與含鋅量有關(guān)與含鋅量有

11、關(guān)2）特殊黃銅）特殊黃銅 成分：在普通黃銅的基礎(chǔ)上再加入錫、硅、錳、鉛、鋁在普通黃銅的基礎(chǔ)上再加入錫、硅、錳、鉛、鋁 等合金元素所形成的銅合金等合金元素所形成的銅合金 牌號(hào)： 性能：普通黃銅更高的強(qiáng)度、硬度、耐蝕性和良好的普通黃銅更高的強(qiáng)度、硬度、耐蝕性和良好的 鑄造性能鑄造性能特殊黃銅特殊黃銅 “H+主加元素符號(hào)+銅含量的百分?jǐn)?shù) +主加元素含量的百分?jǐn)?shù)”鑄造黃銅鑄造黃銅“ZCu+主加元素符號(hào)+主加元素的含量 +其他元素的元素符號(hào)及其含量”3）黃銅牌號(hào)、性能及用途表表8-7 8-7 常用壓力黃銅常用壓力黃銅組別牌號(hào)性能特點(diǎn)用途普通黃銅H80強(qiáng)度較低，塑性良好，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好，在大氣和淡水中有較

12、高的耐蝕性,適于冷、熱變形加工造紙網(wǎng)、薄壁管、波紋管、建筑裝飾用品H68在銅合金中其塑性和變形加工性能最好，強(qiáng)度較高,有彈殼黃銅之稱復(fù)雜的冷沖壓件、散熱器外殼、彈殼、導(dǎo)管、波紋管、軸套等H62強(qiáng)度高，塑性相對(duì)較低,但熱態(tài)下塑性良好，具有良好的可切削性和焊接性鉚釘、銷釘、螺釘、螺母、墊圈、彈簧、夾線板、導(dǎo)管、散熱器等特殊黃銅HSn90-1與同等含銅量的普通黃銅相比，具有更高的強(qiáng)度和硬度，并具有一些特殊性能，如耐蝕性和耐磨性等汽車、拖拉機(jī)彈性套管及其他耐腐蝕減摩零件HSi80-3船舶零件、在蒸汽(265)條件下工作的零件HMn58-2主要用于船舶和精密電器制造工業(yè)HPb59-1用于熱沖壓及切削加工

13、零件,如銷子、螺釘、墊圈、軸套、噴嘴等HAl船舶、電動(dòng)機(jī)及其他在常溫下工作的高強(qiáng)度耐蝕零件。表表8-8 8-8 常用鑄造黃銅常用鑄造黃銅的牌號(hào)、性能特點(diǎn)和用途的牌號(hào)、性能特點(diǎn)和用途牌號(hào)性能特點(diǎn)用途ZCuZn38有優(yōu)良的鑄造性能和較高的力學(xué)性能和耐磨性，可切削性能好,可以焊接，耐蝕性較好，有應(yīng)力腐蝕開裂傾向一般結(jié)構(gòu)件及耐腐零件，如法蘭、閥座、螺桿、螺母、支架、手柄、日用五金ZCuZn25Al6-Fe3Mn3耐磨板、滑塊、蝸輪、螺栓ZCuZn40Mn2在淡水、海水、蒸汽中工作的零件,如閥體、閥桿、泵管接頭ZCuZn33Pb2煤氣和給水設(shè)備的殼體、儀器的構(gòu)件2、白、白 銅銅1）成分 白銅是以鎳為主加

14、元素的銅合金白銅是以鎳為主加元素的銅合金2）牌號(hào)3）性能 具有良好的冷熱加工性能，不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)具有良好的冷熱加工性能，不能進(jìn)行熱處理強(qiáng) 化，只能用固溶強(qiáng)化和加工硬化來(lái)提高其強(qiáng)度?；荒苡霉倘軓?qiáng)化和加工硬化來(lái)提高其強(qiáng)度。雙元白銅雙元白銅 “B”加鎳含量三元及以上白銅三元及以上白銅 “B”加第二種主加元素符號(hào)及 除基元素銅外的成分?jǐn)?shù)字組青銅青銅錫青銅鋁青銅鈹青銅硅青銅鑄造青銅鑄造青銅壓力加工青銅壓力加工青銅3、青、青 銅銅1）分類2）牌號(hào)“Q+主加元素符號(hào)及含量+其他元素含量” 如QSn4-3“ZCu+主加元素符號(hào)+主加元素的含量+其他元素的元素符號(hào)及其含量”如ZCuPb30壓力青銅鑄造青銅

15、3）青）青銅牌號(hào)、性能及用途表表8-9 8-9 常用壓力青銅常用壓力青銅牌號(hào)性能特點(diǎn)用途QSn4-3具有較好的塑性和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度,適于壓力加工彈性元件、管配件、化工機(jī)械中耐磨零件及抗磁零件QSn6.5-0.1彈簧、接觸片、振動(dòng)片、精密儀器中的耐磨零件QSn重要的減磨零件,如軸承、軸套、蝸輪、絲杠、螺母QAl7具有更好的耐蝕性、耐磨性和耐熱性。并且具有更好的力學(xué)性能重要用途的彈性元件QAl9-4耐磨零件,如軸承、蝸輪、齒圈;在蒸汽及海水中工作的高強(qiáng)度、耐蝕零件Qbe2經(jīng)淬火后加以人工時(shí)效可獲得較高的強(qiáng)度、硬度、抗蝕性和抗疲勞性,還具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,是一種綜合性較好的結(jié)構(gòu)材料 重要的彈性元件

16、,耐磨性高及在高速、高壓、高溫下工作的軸承QSi3-1硅青銅具有很高的力學(xué)性能和耐蝕性能,并具有良好的鑄造性能和冷、熱變形加工性能彈性元件;在腐蝕介質(zhì)下工作的耐磨零件,如齒輪表表8-10 8-10 常用鑄造青銅常用鑄造青銅牌號(hào)、力學(xué)性能和用途牌號(hào)、力學(xué)性能和用途牌號(hào)性能特點(diǎn)用途ZCuSn5Pb5Zn5優(yōu)良的耐蝕性，中等強(qiáng)度，耐磨性和減摩性優(yōu)于其他銅合金 較高負(fù)荷、中速的耐磨、耐蝕零件,如軸瓦、缸套、蝸輪ZCuSn10Pb1良好的耐磨，耐蝕性，強(qiáng)度較高高負(fù)荷、高速的耐磨零件,如軸瓦、襯套、齒輪ZCuPb30有良好的自潤(rùn)滑性能,易切削,鑄造性能差，易產(chǎn)生比重偏析。高速雙金屬軸瓦 ZCuAl9Mn2

17、優(yōu)良的耐蝕性，較高的強(qiáng)度和韌性耐蝕、耐磨件,如齒輪、襯套、蝸輪 銅及其合金的典型特點(diǎn)是具有良好的導(dǎo)電性、耐腐蝕性能和工藝性能，可作為導(dǎo)電結(jié)構(gòu)材料使用，也可制造在淡水、海水、蒸汽和其它較弱腐蝕性介質(zhì)中工作的形狀復(fù)雜的機(jī)械零件，主要應(yīng)用在電力、電器、石油、化工、船舶及給水工程等領(lǐng)域。第三節(jié)第三節(jié) 鈦及鈦合金鈦及鈦合金 鈦及其合金具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、鈦及其合金具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐高溫和抗腐蝕等其它金屬所不具備的優(yōu)異耐高溫和抗腐蝕等其它金屬所不具備的優(yōu)異特性，是制造火箭、人造衛(wèi)星、航天飛機(jī)和特性，是制造火箭、人造衛(wèi)星、航天飛機(jī)和 宇宙飛船等航天器部件的理想材料，所宇宙飛船等航天器部件的理想材料，所

18、以有以有“太空金屬太空金屬”之稱。之稱。一、純一、純 鈦鈦1）純鈦是銀白色的金屬, 熔點(diǎn)高，密度小，熱膨脹系數(shù)小，鈦的比強(qiáng)度位于金屬之首。2）鈦具有良好的塑性, 可制成細(xì)絲、薄片。3）具有極高的耐蝕性、抗氧化性1、特性2、工業(yè)純鈦的牌號(hào)、室溫力學(xué)性能及用途（GB/T 3621-2007、GB/T 2965-2007） 牌號(hào)材料狀態(tài)力學(xué)性能（退火狀態(tài)）用途Rm(MPa)A(%)TA1板材240301航空、航天：飛機(jī)、火箭的骨架，發(fā)動(dòng)機(jī)的部件2化工：熱交換器、泵體、攪拌器3造船：耐海水蝕的管道、閥門、泵、發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞和連桿4醫(yī)療：人造骨骼、植入人體的固定螺釘5機(jī)械：在低于條件下工作且受力較小的零件

19、棒材24024TA2板材40025棒材40020TA3板材50020棒材50018TA4板材58020二、鈦合金二、鈦合金鈦合金鈦合金型鈦合金型鈦合金+型鈦合金鈦合金的牌號(hào)、室溫力學(xué)性能及用途牌號(hào)力學(xué)性能（退火狀態(tài)）用途Rm(MPa)A(%)TA568512用于400以下在腐蝕介質(zhì)中工作的零件及焊接件，如飛機(jī)的骨架、蒙皮、氣壓泵的殼體、葉片，船舶上一些零件TA668512TA773593012500以下長(zhǎng)期工作的結(jié)構(gòu)件和各種模鍛件，短時(shí)使用可達(dá)900，亦可作超低溫部件(253)，如超低溫容器等 型鈦合金板材鈦合金板材（摘自（摘自GB/T 3621-2007） +型鈦合金棒材鈦合金棒材（摘自（摘

20、自GB/T 2965-2007） 牌號(hào)力學(xué)性能（退火狀態(tài)）用途Rm(MPa)A(%)TC158515400以下工作的沖壓件、焊接件和模鍛件，以及低溫結(jié)構(gòu)件TC268512TC489510400以下長(zhǎng)期工作的零件，各種容器、泵等低溫部件，船舶耐壓殼體，坦克上的履帶等，其強(qiáng)度比TC1、TC2高TC698010可在450以下使用，主要用作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上的結(jié)構(gòu)材料TC10103012450以下長(zhǎng)期工作的零件，如飛機(jī)結(jié)構(gòu)零件，起落架支架，蜂窩聯(lián)結(jié)片，導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)外殼、武器結(jié)構(gòu)件等 鈦及其合金具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高、耐高溫和抗腐蝕性強(qiáng)等其它金屬所不具備的優(yōu)異性能，但由于其價(jià)格較高，只是在特殊條件和環(huán)境下使用。鈦

21、及其合金主要應(yīng)用于航空航天、軍械、醫(yī)療衛(wèi)生等特殊領(lǐng)域。第四節(jié)第四節(jié) 軸承合金軸承合金用于制造滑動(dòng)軸承軸瓦及其用于制造滑動(dòng)軸承軸瓦及其內(nèi)襯的合金，稱為軸承合金。內(nèi)襯的合金，稱為軸承合金。一、一、 軸承合金的性能要求軸承合金的性能要求1足夠的強(qiáng)度和硬度，以承受軸頸較大的壓力。足夠的強(qiáng)度和硬度，以承受軸頸較大的壓力。2高的耐磨性和小的摩擦系數(shù)，以減小軸頸的磨損。高的耐磨性和小的摩擦系數(shù)，以減小軸頸的磨損。3. 足夠的塑性和韌性，較高的抗疲勞強(qiáng)度，以承受軸頸足夠的塑性和韌性，較高的抗疲勞強(qiáng)度，以承受軸頸的交變載荷，并抵抗沖擊和振動(dòng)。的交變載荷，并抵抗沖擊和振動(dòng)。4. 良好的導(dǎo)熱性及耐蝕性，以利于熱量的

22、散失和抵抗良好的導(dǎo)熱性及耐蝕性，以利于熱量的散失和抵抗?jié)櫥偷母g。潤(rùn)滑油的腐蝕。5. 良好的磨合性，使其與軸頸能較快地緊密配合。良好的磨合性，使其與軸頸能較快地緊密配合。二、軸承合金的組織特點(diǎn)二、軸承合金的組織特點(diǎn)1第一類組織第一類組織 在軟的基體上均勻分布著硬的質(zhì)點(diǎn)，這是軸承合金較理想的組織。在軟的基體上均勻分布著硬的質(zhì)點(diǎn)，這是軸承合金較理想的組織。軟的基體可承受沖擊和振動(dòng)，并具有較好的磨合性，以保證配合軟的基體可承受沖擊和振動(dòng)，并具有較好的磨合性，以保證配合良好。軟的基體被磨損后，形成凹坑，可存儲(chǔ)潤(rùn)滑油，保證軸承良好。軟的基體被磨損后，形成凹坑，可存儲(chǔ)潤(rùn)滑油，保證軸承有較好的潤(rùn)滑條件，以

23、減輕軸的磨損。而凸出的硬質(zhì)點(diǎn)則起著支有較好的潤(rùn)滑條件，以減輕軸的磨損。而凸出的硬質(zhì)點(diǎn)則起著支撐軸的作用，并且在有瞬時(shí)過載時(shí)，凸起的硬質(zhì)點(diǎn)會(huì)被壓入軟組撐軸的作用，并且在有瞬時(shí)過載時(shí)，凸起的硬質(zhì)點(diǎn)會(huì)被壓入軟組織中，避免擦傷軸頸?？椫校苊獠羵S頸。2第二類組織第二類組織 在硬的基體上分布著軟的質(zhì)點(diǎn)。這種組織也可達(dá)到上述要求，這在硬的基體上分布著軟的質(zhì)點(diǎn)。這種組織也可達(dá)到上述要求，這類軸承合金的硬度較高，具有較大的承載能力，但磨合能力較差，類軸承合金的硬度較高，具有較大的承載能力，但磨合能力較差，應(yīng)相應(yīng)提高軸頸處的硬度。應(yīng)相應(yīng)提高軸頸處的硬度。三、常用軸承合金三、常用軸承合金軸承合金軸承合金 錫基軸

24、承錫基軸承合金合金 鉛基軸承鉛基軸承合金合金 銅基軸承銅基軸承合金合金 鋁基軸承鋁基軸承合金合金 應(yīng)用最廣應(yīng)用最廣又稱為巴又稱為巴氏合金氏合金 1錫基軸承合金（錫基巴氏合金） 錫基軸承合金是一種軟基體硬質(zhì)點(diǎn)類型的軸承合錫基軸承合金是一種軟基體硬質(zhì)點(diǎn)類型的軸承合金，是以錫（金，是以錫（Sn）為基體，主加元素銻）為基體，主加元素銻(Sb)，輔加元，輔加元素銅（素銅（Cu）等組成的合金。銻溶于錫形成）等組成的合金。銻溶于錫形成 a固溶體作固溶體作為軟基體。銻與錫生成的化合物（為軟基體。銻與錫生成的化合物（SnSb）、銅與錫生）、銅與錫生成的化合物（成的化合物（Cu6Sn5）作為硬質(zhì)點(diǎn)。）作為硬質(zhì)點(diǎn)。

25、 這種軸承合金具有適中的硬度、小的摩擦系數(shù)、這種軸承合金具有適中的硬度、小的摩擦系數(shù)、較好的塑性及韌性、優(yōu)良的導(dǎo)熱性和耐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，較好的塑性及韌性、優(yōu)良的導(dǎo)熱性和耐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，常用于重要的軸承。由于錫是較貴的金屬，因此妨礙常用于重要的軸承。由于錫是較貴的金屬，因此妨礙了它的廣泛應(yīng)用。了它的廣泛應(yīng)用。組織特點(diǎn)組織特點(diǎn)性能特點(diǎn)性能特點(diǎn) 錫基軸承合金的牌號(hào)和用途錫基軸承合金的牌號(hào)和用途 牌號(hào)牌號(hào) 用途用途 牌號(hào)表示法牌號(hào)表示法ZSnSb12Pb10Cu4 用于制造一般中速、中壓發(fā)動(dòng)用于制造一般中速、中壓發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸承，不適宜在高溫下機(jī)的主軸承，不適宜在高溫下工作工作 這類合金為直接澆鑄成這類合金為

26、直接澆鑄成形，所以其牌號(hào)表示方形，所以其牌號(hào)表示方法為：法為：“Z”(“鑄鑄”字漢字漢語(yǔ)拼音字母字首語(yǔ)拼音字母字首)基基體元素符號(hào)主加元素體元素符號(hào)主加元素符號(hào)主加元素含量符號(hào)主加元素含量輔加元素符號(hào)輔加元輔加元素符號(hào)輔加元素含量。如：素含量。如：ZSnSb11Cu6表示錫基表示錫基軸承合金，主加元素銻軸承合金，主加元素銻的含量約為的含量約為11%，輔加，輔加元素銅的含量約為元素銅的含量約為6%,其余為錫。其余為錫。ZSnSb11Cu6 用于制造重載、高速、低于用于制造重載、高速、低于110的重要軸承，如的重要軸承，如1500KW以上蒸汽機(jī)、以上蒸汽機(jī)、3700KW渦輪壓縮機(jī)、渦輪泵渦輪壓縮機(jī)

27、、渦輪泵及高速內(nèi)燃機(jī)的軸承及高速內(nèi)燃機(jī)的軸承 ZSnSb8Cu4用于大型機(jī)器軸承及重載汽車用于大型機(jī)器軸承及重載汽車發(fā)動(dòng)機(jī)軸承發(fā)動(dòng)機(jī)軸承 ZSnSb4Cu4 制造韌性高、澆注層較薄的重制造韌性高、澆注層較薄的重載荷高速軸承，如渦輪內(nèi)燃機(jī)載荷高速軸承，如渦輪內(nèi)燃機(jī)高速軸承及軸襯高速軸承及軸襯 2. 鉛基軸承合金（鉛基巴氏合金）鉛基軸承合金（鉛基巴氏合金） 鉛基軸承合金通常是以鉛銻為基，加入錫、銅等元鉛基軸承合金通常是以鉛銻為基，加入錫、銅等元素組成的軸承合金。其組織為軟基體加硬質(zhì)點(diǎn)，軟基體素組成的軸承合金。其組織為軟基體加硬質(zhì)點(diǎn)，軟基體是是PbSnSb的共晶組織，硬質(zhì)點(diǎn)是白色方塊狀的化合物的共晶

28、組織，硬質(zhì)點(diǎn)是白色方塊狀的化合物SnSb及白色針狀的化合物及白色針狀的化合物Cu2Sn。 組織特點(diǎn)組織特點(diǎn)性能特點(diǎn)性能特點(diǎn) 鉛基軸承合金的強(qiáng)度、硬度、韌性均低于錫基軸承合鉛基軸承合金的強(qiáng)度、硬度、韌性均低于錫基軸承合金，且摩擦因數(shù)較大，故只用于中等負(fù)荷的軸承。但由于金，且摩擦因數(shù)較大，故只用于中等負(fù)荷的軸承。但由于價(jià)格便宜，在可能的情況下，應(yīng)盡量用其代替錫基軸承合價(jià)格便宜，在可能的情況下，應(yīng)盡量用其代替錫基軸承合金。金。3銅基軸承合金銅基軸承合金銅基軸承合金主銅基軸承合金主要有鉛青銅和錫要有鉛青銅和錫青銅等。青銅等。 鉛青銅是錫基軸承合金的代用品，常用牌號(hào)有鉛青銅是錫基軸承合金的代用品，常用牌

29、號(hào)有ZCuPb30,它是平均含鉛量為它是平均含鉛量為30%的鑄造鉛青銅。鉛青的鑄造鉛青銅。鉛青銅是一種硬基體軟質(zhì)點(diǎn)的軸承合金，鉛和銅在固態(tài)時(shí)銅是一種硬基體軟質(zhì)點(diǎn)的軸承合金，鉛和銅在固態(tài)時(shí)互不溶解，因此，它的室溫顯微組織是互不溶解，因此，它的室溫顯微組織是CuPb，Cu為硬基體，顆粒狀為硬基體，顆粒狀Pb為軟質(zhì)點(diǎn)。為軟質(zhì)點(diǎn)。 錫青銅也是一種良好的軸承合金，常用牌號(hào)有錫青銅也是一種良好的軸承合金，常用牌號(hào)有ZCuSn10P1,可以用來(lái)制造機(jī)床上的軸瓦、蝸輪、開可以用來(lái)制造機(jī)床上的軸瓦、蝸輪、開合螺母等。合螺母等。銅基軸承合金的性能特點(diǎn)銅基軸承合金的性能特點(diǎn) 與巴氏合金相比，銅基軸承合金具有與巴氏合

30、金相比，銅基軸承合金具有 高的承載能力、良好的耐磨性、高的導(dǎo)熱高的承載能力、良好的耐磨性、高的導(dǎo)熱性（為錫基的性（為錫基的6倍）、高的疲勞強(qiáng)度，并倍）、高的疲勞強(qiáng)度，并 能在較高溫度下（能在較高溫度下（300320）工作，可）工作，可廣泛用于制造高速、重負(fù)荷下工作的軸如廣泛用于制造高速、重負(fù)荷下工作的軸如航空發(fā)動(dòng)承，機(jī)、大功率汽輪機(jī)、高速柴航空發(fā)動(dòng)承，機(jī)、大功率汽輪機(jī)、高速柴油機(jī)等的主軸軸承和連桿軸承。油機(jī)等的主軸軸承和連桿軸承。鉛基軸承合金的牌號(hào)和用途鉛基軸承合金的牌號(hào)和用途 牌號(hào)牌號(hào) 用途用途 牌號(hào)表示法牌號(hào)表示法ZPbSb16Sn16Cu2制造制造110880KW蒸汽渦輪機(jī)、蒸汽渦輪機(jī)、

31、150750KW電動(dòng)機(jī)和小于電動(dòng)機(jī)和小于1500KW起重機(jī)中的重載推力軸承起重機(jī)中的重載推力軸承等等 鉛基軸承合金的牌鉛基軸承合金的牌號(hào)表示方法與錫基號(hào)表示方法與錫基軸承合金相同。例軸承合金相同。例如如ZPbSb16Sn16Cu2，其中鉛為基體，其中鉛為基體元素；銻為主加元元素；銻為主加元素，其含量為素，其含量為16%；輔加元素錫的含；輔加元素錫的含量為量為16%，銅的含，銅的含量為量為2%，其余為，其余為鉛。鉛。ZPbSb15Sn5Cu3 制造船舶機(jī)械、小于制造船舶機(jī)械、小于250KW電動(dòng)電動(dòng)機(jī)、水泵軸承等機(jī)、水泵軸承等 ZSnSb11Cu6 制造承受中等沖擊載荷、中速機(jī)械制造承受中等沖擊載

32、荷、中速機(jī)械的軸承，如汽車、拖拉機(jī)的曲軸軸的軸承，如汽車、拖拉機(jī)的曲軸軸承和連桿軸承，也適用于高溫軸承承和連桿軸承，也適用于高溫軸承 ZPbSb15Sn5 制造低速、低壓力下的機(jī)械軸承等制造低速、低壓力下的機(jī)械軸承等 ZPbSb10Sn6 制造重載、耐蝕、耐磨軸承等制造重載、耐蝕、耐磨軸承等 4鋁基軸承合金鋁基軸承合金鋁基軸承合金是一種新型減磨材料，具有鋁基軸承合金是一種新型減磨材料，具有密度小、導(dǎo)熱性好、疲勞強(qiáng)度高和耐腐蝕性密度小、導(dǎo)熱性好、疲勞強(qiáng)度高和耐腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，并且資源豐富，價(jià)格低廉，已逐漸好等優(yōu)點(diǎn)，并且資源豐富，價(jià)格低廉，已逐漸替代其他軸承合金。常用的鋁基軸承合金替代其他軸承合金

33、。常用的鋁基軸承合金 有鋁銻鎂軸承合金和鋁錫軸承合金兩類。有鋁銻鎂軸承合金和鋁錫軸承合金兩類。（1） 鋁銻鎂軸承合金 鋁銻鎂軸承合金以鋁為基，加入銻3.5%4.5%和鎂0.3%0.7%。其組織為軟的基體上分布著硬質(zhì)點(diǎn)，軟基體為共晶組織（AlSbAl）,硬質(zhì)點(diǎn)為金屬化合物SbAl。由于鎂的加入可使針狀的SbAl改變?yōu)槠瑺睿瑥亩纳屏撕辖鸬乃苄院晚g性，提高了屈服強(qiáng)度。該合金生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低，具有良好的疲勞強(qiáng)度和耐磨性，但承載能力不大。主要用于制造承受中等載荷、滑動(dòng)速度低于10m/s的軸承，如低速柴油機(jī)軸承等。（2）鋁錫軸承合金 鋁錫軸承合金以鋁為基，加入錫約鋁錫軸承合金以鋁為基，加入錫約20%

34、和銅和銅1%。其組織是在較硬的鋁基體上均勻分布著較。其組織是在較硬的鋁基體上均勻分布著較軟的錫顆粒。加入少量的銅，可溶于鋁中進(jìn)一步軟的錫顆粒。加入少量的銅，可溶于鋁中進(jìn)一步強(qiáng)化基體。該合金生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低，具有強(qiáng)化基體。該合金生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低，具有較高的抗疲勞強(qiáng)度，良好的耐熱性、耐磨性和耐較高的抗疲勞強(qiáng)度，良好的耐熱性、耐磨性和耐腐蝕性。目前已在汽車、拖拉機(jī)和內(nèi)燃機(jī)車上廣腐蝕性。目前已在汽車、拖拉機(jī)和內(nèi)燃機(jī)車上廣泛應(yīng)用。泛應(yīng)用。使用性能是所有軸承合金中最好的一種，但價(jià)格較高，多用于工作載荷較大和轉(zhuǎn)速較高的軸承，如汽車、拖拉機(jī)、汽輪機(jī)的高速軸承等。 錫基軸承合金鉛基軸承合金 使用性能不如

35、錫基軸承合金，但價(jià)格便宜，故應(yīng)盡可能替代錫基軸承合金使用，常用于汽車、拖拉機(jī)曲軸的軸承等 。銅基軸承合金 屬于硬基體軸承合金，承載能力強(qiáng)、導(dǎo)熱性能好，可用于制造高速、重負(fù)荷下工作的軸承，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)、大功率汽輪機(jī)、高速柴油機(jī)的主軸軸承和連桿軸承等。 鋁基軸承合金 減磨性能不如錫基軸承合金，但資源豐富，價(jià)格低廉，且具密度小、導(dǎo)熱好、耐腐蝕和疲勞強(qiáng)度高，目前已逐漸替代其他軸承合金，在汽車、拖拉機(jī)和內(nèi)燃機(jī)車上廣泛應(yīng)用 。第五節(jié)第五節(jié) 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是以高硬質(zhì)合金是以高硬度硬度難熔金屬難熔金屬的碳化物粉的碳化物粉末為主要成分，以鈷（末為主要成分，以鈷（Co）或鎳（）或鎳（Ni）、）、鉬（鉬（

36、Mo）粘結(jié)劑，在真空爐或氫氣還原為）粘結(jié)劑，在真空爐或氫氣還原為爐中燒結(jié)而成的爐中燒結(jié)而成的粉末冶金制品粉末冶金制品。 一、硬質(zhì)合金的性能特點(diǎn)一、硬質(zhì)合金的性能特點(diǎn)1硬度高（硬度高（8693HRA，相當(dāng)于，相當(dāng)于6981HRC）、熱硬性好（可達(dá)）、熱硬性好（可達(dá)9001000，保持保持60HRC）、耐磨性好。）、耐磨性好。2抗壓強(qiáng)度高、抗彎強(qiáng)度低、韌性差?？箟簭?qiáng)度高、抗彎強(qiáng)度低、韌性差。二、常用的硬質(zhì)合金二、常用的硬質(zhì)合金1鎢鈷類硬質(zhì)合金鎢鈷類硬質(zhì)合金主要成分是碳化鎢（主要成分是碳化鎢（WC）和粘結(jié)劑鈷（）和粘結(jié)劑鈷（Co）。）。 成分特點(diǎn)成分特點(diǎn)鎢鈷類硬質(zhì)合金有較好的強(qiáng)度和韌性鎢鈷類硬質(zhì)合金有較好的強(qiáng)度和韌性 。性能特點(diǎn)性能特點(diǎn)牌號(hào)表示方法牌號(hào)表示方法 其牌號(hào)是由其牌號(hào)是由“YG”（“硬、鈷硬、鈷”兩字漢兩字漢語(yǔ)拼音字首）和平均含鈷量的百分?jǐn)?shù)組成。語(yǔ)拼音字首）和平均含鈷量的百分?jǐn)?shù)組成。例如，例如，YG8，表示平均含鈷量為，表示平均含鈷量為8，其余，其余為碳化鎢的鎢鈷類硬質(zhì)合金。數(shù)字越大，表為碳化鎢的鎢鈷類硬質(zhì)合金。數(shù)字越大，表示含鈷量越高，承受沖擊性能越示含鈷量越