有色金屬資料

1、1.工業(yè)純鋁的特性1密度較小，約為2.7g/cm3 ；面心立方晶格（FCC）；2無(wú)同素異晶轉(zhuǎn)變；導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好，僅次于銀、金、銅。極強(qiáng)的抗大氣腐蝕能力，在空氣中鋁的表面生成致密的氧化膜，保護(hù)了內(nèi)部金屬不被腐蝕鈍化現(xiàn)象。但鋁不能耐酸、堿、鹽的腐蝕3；非磁性、無(wú)火花材料；4強(qiáng)度低，塑性好，比強(qiáng)度高；2. 用于制作鋁合金的合金元素大致分為主加元素（硅、銅、鎂、鋅、錳等）和輔加元素（鉻、鈦、鋯等）。鋁與主加元素的二元相圖一般都具有右圖所示形式，根據(jù)該相圖上最大溶解度D點(diǎn)，把鋁合金分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。成分在D點(diǎn)以左的合金，加熱到固溶線以上時(shí)，可得到單相固溶體，塑性好，宜于進(jìn)行壓力加工，稱為變形鋁

2、合金。變形鋁合金又分為兩類：成分在F點(diǎn)以左的合金，固溶體成分不隨溫度而變，屬熱處理不可強(qiáng)化合金；成分在DF點(diǎn)之間的合金，固溶體成分隨溫度而變，屬熱處理可強(qiáng)化鋁合金。成分在D點(diǎn)以右的合金，由于有共晶組織存在，適于鑄造，稱為鑄造鋁合金。鑄造鋁合金中有成分隨溫度變化的固溶體，也能用熱處理強(qiáng)化。但距D點(diǎn)越遠(yuǎn)，強(qiáng)化效果愈不明顯。3 牌號(hào) 防銹鋁合金：LF+序號(hào) 硬鋁合金： LY +序號(hào) 超硬鋁合金：LC +序號(hào) 鍛鋁合金： LD +序號(hào)4. 常用變形鋁合金 防銹鋁合金主要是Al-Mn和Al-Mg系合金。Mn和Mg主要作用是提高抗蝕能力和塑性，并起固溶強(qiáng)化作用。防銹鋁合金鍛造退火后組織為單相固溶體，抗蝕性

3、、焊接性能好，易于變形加工，但切削性能差。不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，常利用加工硬化提高其強(qiáng)度 硬鋁合金主要是Al-Cu-Mg系合金，并含少量Mn?？蛇M(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化，也可進(jìn)行變形強(qiáng)化。強(qiáng)度、硬度高，加工性能好，耐蝕性低于防銹鋁。 超硬鋁合金屬Al-Zn-Mg-Cu系合金，并含有少量Cr和Mn。時(shí)效強(qiáng)化效果超過(guò)硬鋁合金.熱態(tài)塑性好，但耐蝕性差。常用合金有 LC4 (7A04 )、LC9 (7A09 )等，主要用于工作溫度較低、受力較大的結(jié)構(gòu)件, 如飛機(jī)大梁、起落架等 鍛鋁合金Al-Cu-Mg-Si系合金 可鍛性好，力學(xué)性能高，用于形狀復(fù)雜的鍛件和模鍛件，如噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉輪、導(dǎo)風(fēng)輪等5. Si對(duì)鋁合金組

4、織和性能的影響僅含硅元素的鋁硅合金（如ZL102）通常稱硅鋁明。鑄造后幾乎全部得到共晶體組織(+Si), 1）具有優(yōu)良的鑄造性能：熔點(diǎn)低；流動(dòng)性好（充型能力）；收縮小（熱裂傾向?。?。2） 對(duì)力學(xué)性能的影響：抗拉強(qiáng)度（需經(jīng)變質(zhì)處理）200MPa以上；伸長(zhǎng)率（可達(dá)6%12%）；當(dāng)Si>14%，性能急劇惡化。3）對(duì)物理、化學(xué)性能的影響：降低密度（Si密度2.35）；降低導(dǎo)電性能；電導(dǎo)率下降（存在轉(zhuǎn)折01.65）；耐磨性提高；線脹系數(shù)下降；抗蝕性好（Al2O3與SiO2保護(hù)膜、電位差?。粦?yīng)力腐蝕傾向小。 4）對(duì)切削性能的影響：比Al-Cu、Al-Mg等鑄造鋁合金差，僅比純鋁好。共晶體增多可提高

5、切削性能。過(guò)共晶范圍隨Si量增多切削功降低，但表面光潔度逐漸變差，產(chǎn)生積屑瘤，形成刀痕。 5）改善方法：細(xì)化初晶Si；加入易切削元素（Sn、Bi、Pb等）；加熱切削、電解磨削、加入切削液等。6. 1. 變質(zhì)處理 在一般情況下，ZL102的共晶體由粗針狀硅晶體和 固溶體構(gòu)成, 強(qiáng)度和塑性都較差。 澆鑄前向合金液中加入占合金重量2%3%的變質(zhì)劑(常用鈉鹽混合物: 2/3NaF+1/3NaCl)以細(xì)化合金組織, 顯著提高合金的強(qiáng)度及塑性。這種處理方法即是變質(zhì)處理。 經(jīng)變質(zhì)處理后的組織是細(xì)小均勻的共晶體加初生 固溶體,獲得亞共晶組織是由于加入鈉鹽后，鑄造冷卻較快時(shí)共晶點(diǎn)右移的緣故。 其他變質(zhì)

6、方法 急冷，增加過(guò)冷度，控制Si晶體的長(zhǎng)大 加入高純Si(低P含量)；消除P異質(zhì)晶核的作用 加入其它變質(zhì)劑(詳見(jiàn)后)7. 變質(zhì)處理 Na或Na鹽存在的問(wèn)題：與水反應(yīng)生成氫氣，使得鑄件產(chǎn)生皮下氣泡 2增加粘度，阻礙氣泡和夾雜的排除3.Na有效變質(zhì)時(shí)間短（4060min 其他變質(zhì)劑：Sr (0.020.06%)：延長(zhǎng)有效時(shí)間RE (1%)Sb (0.10.5%)：大大延長(zhǎng)變質(zhì)時(shí)間 Bi (0.20.25)過(guò)共晶Al-Si合金的變質(zhì)(細(xì)化初晶Si) 加變質(zhì)元素P，增加AlP異質(zhì)核心的作用加As(砷)，生成AlAs，作用類似 超聲波振動(dòng)結(jié)晶 急冷 低溫鑄造 高壓鑄造8 固溶體：是指溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格

7、中而仍保持溶劑類型的合金相。這種相稱為固溶體。工業(yè)上所使用的金屬材料，絕大部分是以固溶體為基體的，有的甚至完全由固溶體所組成。 9 固溶體分成置換式固溶體和間隙式固溶體兩大類。置換式固溶體溶質(zhì)原子處于溶劑原子的位置上，即置換了溶劑原子，如黃銅中，鋅置換了銅原子；間隙式固溶體是溶質(zhì)原子處于溶劑原子的間隙處，如鐵中，碳原子處在鐵原子排列的間隙處. 10 淬火：將鋼件加熱到奧氏體化溫度并保持一定時(shí)間，然后以大于臨界冷卻速度冷卻，以獲得非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變組織，如馬氏體、貝氏體和奧氏體等的熱處理工藝。11 含銅量對(duì)Al-Cu二元合金力學(xué)性能的影響1.含銅量在5.0%6.0%，抗拉強(qiáng)度最大，伸長(zhǎng)率降低。6%時(shí)兩

8、者均急劇下降 2.含銅量在4.0%6.0%，鑄造性能差（熱裂傾向大，收縮率大，共晶體中CuAl2在熔點(diǎn)附件塑性很低，收縮時(shí)易拉裂3.含銅量提高，力學(xué)性能降低，固溶體與CuAl2間電位差較大，耐腐蝕性不好。 4.銅鋁二元合金鑄造性能差，應(yīng)用不廣，可加入Mn、Ti、Ni、Cd、Ce（鈰）等元素獲得高強(qiáng)度和耐熱合金。 12 含Ti量對(duì)合金性能的影響少量Ti可使組織細(xì)化，成分分不均勻，提高強(qiáng)化效果，0.2%0.25%最佳，過(guò)多產(chǎn)生Ti的偏析13 雜質(zhì)對(duì)合金性能的影響 控制雜質(zhì)含量 硅影響最大14 高強(qiáng)度合金特點(diǎn)：1.材料純度高。多采用高純鋁配制，雜質(zhì)鐵、硅含量控制嚴(yán)2.加入有益微量元素15 耐熱鑄造鋁

9、合金 是指在高溫下有足夠的抗氧化性和在溫度和載荷(動(dòng)態(tài)和靜態(tài))的長(zhǎng)時(shí)間作用下，具有抗塑性變形(蠕變)和破壞能力及導(dǎo)熱性好和密度低等特點(diǎn)。16 鑄造耐熱鋁合金的耐熱性影響因素1.固溶體化學(xué)成分固溶體化學(xué)組成愈復(fù)雜，組織結(jié)構(gòu)愈穩(wěn)定，合金的耐熱性愈好2.第二相性質(zhì) 第二相的熱穩(wěn)定性愈高，晶粒愈細(xì)，沿晶界分布的彌散相愈高，則愈能阻滯固溶體在高溫下的變形，合金的耐熱性就越好17 提高鑄造耐熱鋁合金耐熱性的途徑：1.固溶體強(qiáng)化 耐熱溫度高低取決于原子鍵結(jié)合的強(qiáng)度，在合金中添加合適的元素，可以大大提高原子鍵結(jié)合強(qiáng)度，提高耐熱性。多元合金較二元合金原子鍵結(jié)合強(qiáng)度大2.第二相性質(zhì) 第二相即熱處理過(guò)程中的析出相。

10、析出相化學(xué)組成和晶格結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，和固溶體結(jié)構(gòu)組成差別越大，形成新相得擴(kuò)散越慢，高溫下溶解度變化越小，合金抗熱和蠕變能力越高3.第二相得形狀和分布游離片狀或多面體、球體對(duì)基體變形阻礙作用小，沒(méi)有強(qiáng)化作用。形狀復(fù)雜、熱穩(wěn)定性好、在晶界上形成封閉的網(wǎng)狀或骨架狀分布的第二相對(duì)耐熱性較好.晶界性質(zhì)、晶粒大小和加入微量元素的 元素沿晶界形成網(wǎng)膜可提高晶界強(qiáng)度和抗蠕變能力，使晶間裂紋不易發(fā)展。某元素分布在晶粒內(nèi)部能強(qiáng)化固溶體和提高再結(jié)晶 均勻固溶體單相合金，晶粒大耐熱性高。有第二相的多相合金，晶粒愈細(xì)，耐熱性越高18 合金元素對(duì)鋁鎂合金的影響1、Si a硅是ZL301（鎂含量較高）的有害雜質(zhì)，但1%左右的硅

11、可改善ZL301的鑄造性能 b在含鎂量較少（5%）的ZL303，Si會(huì)使其室溫力學(xué)性能降低，但會(huì)提高高溫力學(xué)性能c硅的存在對(duì)合金的耐蝕性能影響不大19 、鎂及鎂合金的特性a比重輕 鎂(1.74) 鋁(2.70) 鐵(7.87)；b比強(qiáng)度和比剛度 比鋁、鋼高；c良好的阻尼減震性能；d優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能；e良好的電磁屏蔽性能；f良好的機(jī)加工性能；g廢料易回收重復(fù)使用；20 鎂合金分類1鎂合金一般按三種分類方式：化學(xué)成分、成形工藝和是否含Zr。a化學(xué)成分：二元、三元和多元，一般將Mg與其中最主要元素歸為不同二元系(如Mg-Al、Mg-RE等)；b成形工藝：變形鎂合金和鑄造鎂合金(砂型、金屬型、擠壓

12、、低壓、高壓、熔模)；c是否含鋯：含鋯和不含鋯(Zr主要作用是細(xì)化晶粒)21 鎂及鎂合金的耐腐蝕技術(shù) 提高鎂合金耐蝕性能：a提高鎂及鎂合金的純度；b 添加新合金化元素開(kāi)發(fā)新合金；c表面保護(hù)；化學(xué)處理、陽(yáng)極氧化、有機(jī)物涂層、電鍍d 采用新工藝和新技術(shù)；快速凝固技術(shù)、離子注入激光表面熔覆22 銅合金的優(yōu)點(diǎn)及其分類 1. 優(yōu)點(diǎn)： 較高的力學(xué)性能、耐磨性能，很高的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，抗腐蝕性能好 2.分類： 青銅：不以鋅為主加元素的統(tǒng)稱為青銅，按主加元素不同分為錫青銅、鋁青銅、鉛青銅、鈹青銅等。黃銅：以鋅為主加元素的稱為黃銅，按第二種合金元素的不同分為錳黃銅、鋁黃銅、硅黃銅、鉛黃銅23 銅錫二元合金的性能

13、及工藝特點(diǎn)a力學(xué)性能：取決于組織中+ 共析體比例，含錫量及冷卻速度決定，含錫5%10%最佳b結(jié)晶溫度寬，形成縮松，儲(chǔ)存潤(rùn)滑油（耐磨件有利），可退火改善。c糊狀凝固，線收縮，易熱裂d錫不易氧化，不易蒸發(fā)，不需擋渣系統(tǒng)，不用底鑄e線收縮率是銅合金中最小的，冷裂傾向小，適用鑄造形狀復(fù)雜的鑄件或工藝品f反偏析：鑄件表面會(huì)滲出灰白色顆粒狀富錫分泌物，俗稱“冒錫汗”24 防止反偏析的工藝措施1.放置冷鐵（金屬激冷物），提高冷卻速度，出現(xiàn)層狀凝固;2.調(diào)整化學(xué)成分，如加入鋅，縮小結(jié)晶溫度范圍；3.采取有效地精煉除氣措施，減少合金中的含氣量25 ZCuSn5Pb5Zn5錫青銅（Sn，Pb，Zn46） 鉛的作用

14、：自潤(rùn)滑，降低摩擦系數(shù)，提高耐磨性；有助于消除顯微縮松，提高耐水壓性能；改善切削加工性能含鉛量上限為6%，太高力學(xué)性能明顯下降26 鋁青銅性能特點(diǎn)a力學(xué)性能： 取決于鋁含量，6%伸長(zhǎng)率最高，11%強(qiáng)度最高，一般控制在911%b抗腐蝕性能：表面有一層致密的Al2O3惰性保護(hù)膜，在海水、氯鹽及酸性介質(zhì)中有良好的抗腐蝕性。但不能出現(xiàn)2相（陽(yáng)極），可加4%左右的鎳擴(kuò)大相，消除2相c鑄造性能：結(jié)晶溫度范圍小，流動(dòng)性好，鑄件組織致密，壁厚效應(yīng)小。凝固時(shí)體收縮率較大，易形成集中性大縮孔，需嚴(yán)格控制順序凝固（冷鐵）27 鋁青銅的緩冷脆性鋁青銅的特有缺陷，即在緩慢冷卻的條件下，共析 +2（586）的產(chǎn)物2呈網(wǎng)狀

15、在相晶上析出，形成隔離晶體聯(lián)結(jié)的脆性硬殼，使合金發(fā)脆，即“緩冷脆性”，也稱為“自動(dòng)退火脆性”28 消除緩冷特性的工藝措a施加入鐵、錳等合金，增加相穩(wěn)定性；b加入鎳擴(kuò)大相區(qū)，消除相；c提高冷卻速度29 黃銅優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)晶溫度范圍小，充型能力強(qiáng)，鋅沸點(diǎn)低可除氣，因而鑄造性能好，力學(xué)性能比錫青銅高應(yīng)用廣泛缺點(diǎn)：脫鋅腐蝕。形成微電池，陽(yáng)極相（富鋅相）腐蝕，剩下相（銅）骨架30 性能a力學(xué)性能1.與鋅含量有關(guān)，32%為單相組織（銅為基的固溶體），面心立方晶格，塑性好；2.30%左右伸長(zhǎng)率最大，繼續(xù)增加含量，伸長(zhǎng)率下降；3.32%39%出現(xiàn)相（CuZn為基的固溶體），體心立方晶格，強(qiáng)度硬度高；4.室溫下至45

16、%出現(xiàn)峰值，超過(guò)此含量后強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率均劇烈下降b鑄造性能1.結(jié)晶溫度范圍小，流動(dòng)性好，熔化溫度比錫青銅低；2.鋅本身是脫氧劑，不用脫氧，鑄造工藝簡(jiǎn)單；3.含鋅40%的黃銅沸點(diǎn)只有1050，低于熔煉溫度，能帶走銅液中的氣體和夾雜；4. 收縮率較大，易形成縮孔，應(yīng)設(shè)計(jì)大的冒口和冷鐵31 提高鑄造黃銅性能的途徑1.合金化 加入鋁、錳、硅、鉛、鎳等合金，通過(guò)固溶強(qiáng)化相和相，在保留良好鑄造性能的同時(shí)，提高力學(xué)性能抗腐蝕性能和切削性能等；2.細(xì)化晶粒 加入鐵活微量硼、釩、鋯等元素，細(xì)化晶粒，提高力學(xué)性能，改善鑄造性能3.提高合金純度 嚴(yán)格控制雜質(zhì)鉍、硫等含量（形成低熔點(diǎn)相），可加入鈰鈣鋰等改善32 鋅鋁合

17、金的類型a按鑄造方法分，可分為壓鑄合金和重力鑄造合金兩大類；b按用途來(lái)分，可分為儀表用合金、阻尼合金、模具合金及零件耐磨合金等。33 鋅鋁合金的使用特點(diǎn)：a良好的軸承性能，具有較低的摩擦系數(shù)、較高的承載能力和較高的耐磨性b成本低、能耗少及污染小，鋅鋁鑄造合金的生產(chǎn)成本僅為銅合金的1/3c生產(chǎn)周期短，鋅金屬熔化潛熱比鋁低，傳遞到模具上的熱量少d機(jī)加工性能好e表面質(zhì)量?jī)?yōu)越，可經(jīng)受各種防腐裝飾處理f良好的耐腐蝕性g較高的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，與銅、鋁合金基本相同h良好的鑄造成型性能，可鑄造較薄的鑄件i非磁性及非火花性，可制造抗干擾零件j良好的電磁性及無(wú)線電屏蔽性34 鋅鋁合金的結(jié)晶特點(diǎn)a合金含鋁量的不同出現(xiàn)共

18、晶、包晶及勻晶反應(yīng)b出現(xiàn)固相、及其他相c固態(tài)相變：共析轉(zhuǎn)變、脫溶反應(yīng)、調(diào)幅分解35 合金元素的作用a Cu：1.提高合金抗拉強(qiáng)度、硬度，2.提高合金韌性(Cu%=2% 3.過(guò)高會(huì)增加熱裂傾向b,Mg：1.少量鎂提高屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、硬度(0.01%)2.降低韌性、塑性 降低蠕變趨勢(shì) 提高抗晶間腐蝕 提高耐磨性過(guò)高 提高熱裂傾向出現(xiàn)明顯屈服點(diǎn)c.Mn：稍提高合金屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度，其他無(wú)明顯影響d.Si：使等軸枝晶變?yōu)槿∠虻臉?shù)枝狀枝晶在低Al合金中出現(xiàn)塊狀Si相e雜質(zhì)元素鉛和錫：降低抗拉強(qiáng)度、沖擊韌性及伸長(zhǎng)率鐵含量大于0.2%降低伸長(zhǎng)率36 鈦合金的特點(diǎn)a優(yōu)點(diǎn) 比強(qiáng)度高 抗蝕性好(海水、氨介質(zhì)

19、) 耐熱性較好(400500 oC) 我國(guó)Ti資源豐富 b 缺點(diǎn) 制取工藝復(fù)雜 價(jià)格昂貴37 鈦的合金化1.a穩(wěn)定元素為了衡量a穩(wěn)定元素 在鈦合金中穩(wěn)定a相的程度，提出了鋁當(dāng)量的概念2. 中性元素定義：對(duì)Ti的b轉(zhuǎn)變溫度影響不明顯的元素特征：a一般在a、b兩相中均有較大的溶解度，甚至形成無(wú)限固溶體(Zr)bSn、Ce、La、Mg等也屬中性元素c也能對(duì)a相起到強(qiáng)化作用，同時(shí)降低塑性，但影響不如Al大dCe、La等稀土元素可起到細(xì)化晶粒、提高熱穩(wěn)定性、提高高溫抗拉強(qiáng)度的作用。3.b穩(wěn)定元素 定義：降低Ti的b轉(zhuǎn)變溫度的元素 特征：又可分為b同晶穩(wěn)定元素和b共析穩(wěn)定元素b同晶穩(wěn)定元素與b-Ti晶格類

20、似，能與其形成無(wú)限置換互溶，而在a-Ti中有限互溶b共析穩(wěn)定元素在a和b-Ti中均為有限固溶，但在b-Ti中溶解度較大，與Ti形成具有共析反應(yīng)的相圖，這類元素又可分為慢共析和快共析兩種。38 馬氏體相變?cè)恚衡伝蜮伜辖鹬械南嘣诳炖鋾r(shí)原子來(lái)不及通過(guò)擴(kuò)散轉(zhuǎn)變成平衡相，只能通過(guò)切變方式近程遷移，形成穩(wěn)定元素過(guò)飽和的固溶體，實(shí)質(zhì)上也是同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。特征：表面出現(xiàn)浮凸 39 馬氏體力學(xué)性能 由于鈦合金中馬氏體是置換型固溶體，只有較小強(qiáng)化作用，另外， 嚴(yán)重降低屈服強(qiáng)度。40 相變1. 淬火相變 位于Ck附近的合金從相區(qū)淬火后可轉(zhuǎn)變?yōu)橄?，相與相共格，為à轉(zhuǎn)變的中間過(guò)渡相。b晶型特征：合金元素含量較

21、低時(shí)為六方結(jié)構(gòu)；合金元素增加變?yōu)榱夥骄?。c相變特征：無(wú)擴(kuò)散轉(zhuǎn)變，無(wú)表面浮凸。d組織形態(tài)：相離子尺寸很小且高度彌散分布。 2. 等溫相變淬火后形成的亞穩(wěn)相在550以下等溫(回火或時(shí)效)可轉(zhuǎn)變?yōu)橄?等溫相)。b相變特征：形核為切變方式，長(zhǎng)大為擴(kuò)散方式。c組織形態(tài)：橢球形或立方體形。力學(xué)性能：一種硬脆相，使得合金硬度、強(qiáng)度和彈性模量升高，但降低塑性(>80%無(wú)宏觀塑性)，50%時(shí)有較好強(qiáng)塑性配合。41 +鈦合金的基本組織類型與性能a魏氏組織 獲得條件：變形開(kāi)始和終了溫度都在相區(qū)，變形量較小(<50%)；將合金加熱到相區(qū)再緩慢冷卻。組織特征：粗大的原始晶粒；晶界；晶內(nèi)片狀束，取向不一；晶

22、界寬度和晶內(nèi)束尺寸均受冷速影響。b網(wǎng)籃組織 獲得條件：變形在轉(zhuǎn)變溫度附近，或在相區(qū)開(kāi)始變形，在兩相區(qū)終止變形，變形量較大(50%80%)。 組織特征：原始晶界被破壞；出現(xiàn)少量顆粒狀晶界；晶內(nèi)片狀束變短，交錯(cuò)排列。c雙態(tài)組織獲得條件：在兩相區(qū)上部變形或在兩相區(qū)變形后加熱到兩相區(qū)上部溫度再空冷(板條狀+相+初生相)或淬火(針狀馬氏體+初生相)。組織特征：轉(zhuǎn)變組織為基體；互不相連的初生相(<50%)。d等軸組織 獲得條件：比雙態(tài)組織形變溫度低。 組織特征：初生相(>50%)為基體；一定量的轉(zhuǎn)變組織(溫度過(guò)低將不發(fā)生轉(zhuǎn)變)。42 各類組織性能特點(diǎn)：a魏氏組織 拉伸強(qiáng)度較高 塑性最差(晶粒粗

23、大、網(wǎng)狀晶界) 疲勞性能差 斷裂韌性高(晶間斷裂比例小，裂紋擴(kuò)展路徑曲折) 蠕變抗力及持久強(qiáng)度高(晶粒粗大、次生彌散度)b網(wǎng)籃組織(綜合性能較優(yōu)) 塑性略高于魏氏組織 疲勞性能高于魏氏組織 斷裂韌性較低 極好的高溫持久強(qiáng)度c雙態(tài)組織和等軸組織 較高的疲勞性 較高的塑性 斷裂韌性較差 高溫性能也不如魏氏組織和網(wǎng)籃組織43 初生相對(duì)力學(xué)性能的影響：a、對(duì)強(qiáng)度影響不大；b、斷面收縮率增大；c、疲勞極限提高；d、沖擊韌性略有增加；e、抗蠕變及持久強(qiáng)度降低。其量為1545%綜合性能最佳。 44 軸承合金 軸承的作用：支承軸頸；承受軸的壓力和沖擊；載荷傳遞軸承的分類：滑動(dòng)軸承(工作平穩(wěn)、承受較大載荷，速度

24、高)；滾動(dòng)軸承 45 基本性能要求a力學(xué)性能 抗擠壓強(qiáng)度 工作溫度范圍內(nèi)的硬度 抗沖擊性能 疲勞強(qiáng)度抗咬合性 定義：發(fā)生干摩擦使軸承金屬軟化而被軸頸表面刮走的現(xiàn)象提高抗咬合性：軸承合金對(duì)潤(rùn)滑油的良好吸附能力；高溫硬度 嵌藏性 鑲嵌掉下的硬質(zhì)點(diǎn)而不致劃傷表面 順應(yīng)性 軸承合金以塑性變形來(lái)適應(yīng)軸的方向摩擦性能 耐磨性減磨性(摩擦因數(shù)盡量小) 硬質(zhì)點(diǎn)托起軸頸 硬質(zhì)點(diǎn)減小軸與軸承接觸面積 硬質(zhì)點(diǎn)使?jié)櫥途鶆蚍植?耐腐蝕性 抵抗?jié)櫥椭械挠袡C(jī)酸和硫化物的腐蝕作用 導(dǎo)熱性 避免溫升而影響機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)46 比重偏析 密度Sb<Sn，相比重小于相，結(jié)晶時(shí)上浮 消除措施：加入Cu出現(xiàn)化合物Cu6Sn5 形

25、成針狀或星狀骨架適量加入Cu(2.56.0%)，否則發(fā)脆47 ZchSnSb11-6合金優(yōu)缺點(diǎn)： <150 oC時(shí)有較高強(qiáng)度 磨損小 比重偏析小 導(dǎo)熱性好 線脹系數(shù)小 抗咬合性好 耐腐蝕 塑性較差 疲勞強(qiáng)度較差48 鉛基軸承合金 性能特點(diǎn)a塑性好b疲勞強(qiáng)度較錫基合金高c成本低廉d力學(xué)性能較差e耐腐蝕性能較差f常?？刻砑雍辖鹪?Sb、Sn、Cu、Ni、Na、Ca等)來(lái)提高綜合性能和使用性能49 鉛鈣鈉系合金三元合金性能特點(diǎn) 1. 高溫強(qiáng)度好；抗咬合性好；抗沖擊性好；2. 氧化傾向嚴(yán)重；線脹系數(shù)大；耐蝕性差；3.熔煉工藝復(fù)雜 Mg可減少Ca和Na的燒損，Sn可改善合金與鋼殼的黏結(jié)度。50

26、鋁基軸承合金性能特點(diǎn)：密度?。粚?dǎo)熱性好(錫基和鉛基合金的510倍) 力學(xué)性能高 高溫硬度 線脹系數(shù)大 抗咬合性差 對(duì)軸頸的磨損大 熔煉溫度高，易產(chǎn)生氧化膜 澆鑄工藝復(fù)雜(可采用冷軋工藝直接制備雙金屬帶51 形狀記憶效應(yīng)將材料在一定條件下進(jìn)行一定限度以內(nèi)的變形后，再對(duì)材料施加適當(dāng)外界條件，材料的變形隨之消失 單程形狀記憶效應(yīng)材料在高溫下制成某種形狀在低溫相時(shí)將其任意變形，再加熱時(shí)恢復(fù)為高溫相形狀，而重新冷卻時(shí)卻不能恢復(fù)低 溫相時(shí)的形狀。 雙程形狀記憶效應(yīng)加熱時(shí)恢復(fù)高溫相形狀，冷卻時(shí)恢復(fù)低溫相形狀，即通過(guò)溫度升降自發(fā)可逆地反復(fù)恢復(fù)高低溫相形狀的現(xiàn)象， 或稱為可逆形狀記憶效應(yīng)全程形狀記憶效應(yīng)當(dāng)加熱時(shí)

27、恢復(fù)高溫相形狀，冷卻時(shí)變?yōu)樾螤钕嗤∠蛳喾吹母邷叵嘈螤畹默F(xiàn)象。只能在 富鎳的Ti- Ni合金中出現(xiàn)。 52 熱彈性熱力學(xué)的化學(xué)自由能減少與彈性的非化學(xué)自由能增加之和達(dá)到某一極小值便停止長(zhǎng)大，這種熱效應(yīng)和彈性效應(yīng)之間的平衡狀態(tài)就是熱彈性。偽彈性或超彈性當(dāng)合金受拉力，由母相經(jīng)應(yīng)力誘發(fā)發(fā)生相變，形成馬氏體；當(dāng)去除應(yīng)力后，部分應(yīng)變因應(yīng)力誘發(fā)馬氏體逆相變?yōu)槟赶喽貜?fù)，稱為偽彈性；當(dāng)應(yīng)變?nèi)炕貜?fù)時(shí)稱為超彈性。53 形狀記憶合金性能特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：制造加工容易，價(jià)格便宜，具有良好的記憶 性能，相變點(diǎn)可在一定溫度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，不同成分的Cu-Zn-A1合金相變溫度不同。缺點(diǎn)：強(qiáng)度較低，穩(wěn)定性及耐疲勞性能差，不具有

28、物相容性。54 時(shí)效效應(yīng)：(馬氏體的高溫分解和馬氏體穩(wěn)定化)母相時(shí)效：沉淀相析出，起初沉淀過(guò)程抑制馬氏體相變使Ms點(diǎn)降低；隨著析出相長(zhǎng)大，使母相出現(xiàn)溶質(zhì)原子貧富區(qū)，使Ms點(diǎn)升高或降低，使形狀記憶性能惡化馬氏體狀態(tài)時(shí)效：在As以下溫度時(shí)效，發(fā)生馬氏體穩(wěn)定化，表現(xiàn)為As、Af升高，逆轉(zhuǎn)變MàP受到抑制；熱彈性馬氏體轉(zhuǎn)變量減少；記憶效應(yīng)惡化。在As以上溫度分級(jí)淬火或淬火后上淬可一定程度抑制馬氏體穩(wěn)定化發(fā)生55 馬氏體狀態(tài)時(shí)效：在As以下溫度時(shí)效，發(fā)生馬氏體穩(wěn)定化，表現(xiàn)為As、Af升高，逆轉(zhuǎn)變MàP受到抑制；熱彈性馬氏體轉(zhuǎn)變量減少；記憶效應(yīng)惡化。在As以上溫度分級(jí)淬火或淬火后上淬可

29、一定程度抑制馬氏體穩(wěn)定化發(fā)生5657 鋁合金的強(qiáng)化熱處理原理1.固溶熱處理（俗稱淬火）:將合金加熱到單相固溶體狀態(tài)，并水冷至室溫，獲得過(guò)飽和固溶體組織2. 時(shí)效強(qiáng)化(時(shí)效): 固溶熱處理后的合金在室溫或加熱至一定溫度放置，隨放置時(shí)間的延長(zhǎng)，因過(guò)飽和固溶體不穩(wěn)定而析出細(xì)小分散的的過(guò)渡相，使強(qiáng)度顯著增高、塑性降低的現(xiàn)象。在室溫進(jìn)行的時(shí)效，稱為自然時(shí)效；在加熱條件下進(jìn)行的時(shí)效，稱為人工時(shí)效。58 鋁合金時(shí)效強(qiáng)化的機(jī)理第一階段：形成溶質(zhì)原子Cu的富集區(qū)- GpI區(qū)，隨著GpI區(qū)的形成，將引起固溶體嚴(yán)重畸變，使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受到阻礙。第二階段：隨著時(shí)間的延續(xù)，溶質(zhì)原子繼續(xù)向GpI區(qū)擴(kuò)散富集，并有序化而形成GpI I區(qū)第三階段：溶質(zhì)原子Cu繼續(xù)富集，第二階段形成的”相逐漸達(dá)到CuAl2的成分，并部分地與母相固溶體的晶格脫離，形成一種過(guò)渡相，隨著 的形成，固溶體的晶格畸變程度減輕，合金趨于軟化 第四階段： 穩(wěn)定的相- CuAl2形成，并與母相固溶體完全脫離聯(lián)系，使固溶體的晶格畸變大為減輕，時(shí)效產(chǎn)生的強(qiáng)化效果顯著減弱，合金軟化，這種現(xiàn)象稱為“過(guò)時(shí)效”。59 含4%Cu的鋁合金 時(shí)效硬化規(guī)律(1) 時(shí)效溫度越高, 強(qiáng)度峰值越低, 強(qiáng)化效果越小;(2) 時(shí)效溫度越高, 時(shí)效速度越快, 強(qiáng)度峰值出現(xiàn)所需時(shí)間越短;(3)&