項(xiàng)目五常用工程材料課件_任務(wù)三

1、1.定義定義 : 除黑色金屬除黑色金屬 ( 鋼、鐵鋼、鐵 ) 以外的所有以外的所有 金屬。金屬。 2.性能特點(diǎn)性能特點(diǎn):具有獨(dú)特的性能。具有獨(dú)特的性能。3.分類分類重金屬重金屬(密度密度3.5); Cu、Ni 等。等。輕金屬輕金屬(密度密度3.5); Al、Mg 等。等。貴重金屬貴重金屬; Au、Ag、Pt 等。等。稀有金屬稀有金屬; W、Ti、Ra、Nb 等。等。半金屬半金屬; Si、Te、B 等。等。一一.鋁的性能特點(diǎn)鋁的性能特點(diǎn): 密度小密度小;導(dǎo)電及導(dǎo)熱導(dǎo)電及導(dǎo)熱 性能好性能好;抗大氣腐蝕性好抗大氣腐蝕性好;塑性高塑性高;強(qiáng)強(qiáng) 度低度低;無磁性無磁性;無打擊火花無打擊火花;加工工藝加工

2、工藝 性好等。性好等。二二.純鋁的分類純鋁的分類高純鋁高純鋁 L0104工業(yè)高純鋁工業(yè)高純鋁 L0、L00工業(yè)純鋁工業(yè)純鋁 L15鋁合金鋁合金的分類的分類形變鋁合金形變鋁合金鑄造鋁合金鑄造鋁合金不能熱處理不能熱處理強(qiáng)化鋁合金強(qiáng)化鋁合金 能熱處理能熱處理強(qiáng)化鋁合金強(qiáng)化鋁合金1.形變鋁合金的退火形變鋁合金的退火: *消除應(yīng)力消除應(yīng)力,硬度硬度 不變。不變。 *消除加工硬化消除加工硬化, 降低硬度降低硬度,便于便于 冷塑性加工。冷塑性加工。2.鑄造鋁合金的退火鑄造鋁合金的退火 : 消除應(yīng)力消除應(yīng)力; 均勻成分均勻成分;1.定義定義: 在固溶處理后的合金隨時間延在固溶處理后的合金隨時間延 續(xù)而發(fā)生進(jìn)一

3、步強(qiáng)化的現(xiàn)象。續(xù)而發(fā)生進(jìn)一步強(qiáng)化的現(xiàn)象。2.背景資料背景資料: 1906年德國年德國 Duralumin首次發(fā)現(xiàn)。首次發(fā)現(xiàn)。 1910年德國年德國A Welmer 發(fā)明并獲專利。發(fā)明并獲專利。 1916年用于制造飛機(jī)。年用于制造飛機(jī)。 1938年年 Guinier Preston 建立學(xué)說。建立學(xué)說。3.種類種類自然時效自然時效人工時效人工時效時間溫度 加加熱熱200270水水 淬淬時效組織時效組織原淬火組織原淬火組織 人工時效后的鋁合金沒有回歸現(xiàn)象。人工時效后的鋁合金沒有回歸現(xiàn)象。1.防防銹銹鋁鋁合金合金 ( LF ) : Al Mn 通過固溶強(qiáng)化提高鋁合金的通過固溶強(qiáng)化提高鋁合金的 強(qiáng)度和

4、抗蝕性強(qiáng)度和抗蝕性 ( 比純鋁好比純鋁好 )。 例如例如:LF21。 Al Mg 通過固溶強(qiáng)化提高鋁合金的通過固溶強(qiáng)化提高鋁合金的 強(qiáng)度和抗蝕性強(qiáng)度和抗蝕性 ( 比純鋁輕比純鋁輕 )。 例如例如:LF2、LF6等。等。 飛機(jī)翼梁飛機(jī)翼梁( (腹板為硬鋁合金腹板為硬鋁合金) )2.硬硬鋁鋁合金合金 ( LY ) : Al Cu Mg 通過通過時效強(qiáng)化時效強(qiáng)化提鋁合金強(qiáng)度提鋁合金強(qiáng)度,但但耐蝕性不高耐蝕性不高。LY1、LY11、LY12。3.超超硬硬鋁鋁合金合金 ( LC ) : Al Zn Mg Cu 通過通過時效強(qiáng)化和形成的強(qiáng)化相時效強(qiáng)化和形成的強(qiáng)化相,使鋁合金達(dá)到使鋁合金達(dá)到最高的硬度和最高

5、的硬度和強(qiáng)度強(qiáng)度。但。但耐蝕性較差耐蝕性較差。LC4、LC9。 飛機(jī)主起落架飛機(jī)主起落架4.鍛鍛鋁鋁合金合金 ( LD ) : Al Mg Si Cu 具有良好的熱塑性具有良好的熱塑性, 通過固溶處理和人工時效通過固溶處理和人工時效 來提高鋁合金的力學(xué)性能。來提高鋁合金的力學(xué)性能。 LD5、LD6、LD10。壓氣機(jī)葉片壓氣機(jī)葉片1.鑄鑄造造鋁鋁 硅硅合金合金 ( ZL101ZL111 ) :活塞活塞( (裙部為鋁硅合金裙部為鋁硅合金) ) ZL102合金鑄造組織 ( 化染 ) 552.鑄鑄造造鋁鋁 銅銅合金合金 ( ZL201ZL203 ) : 有較高的強(qiáng)度、塑性及耐熱性有較高的強(qiáng)度、塑性及耐

6、熱性,但鑄但鑄 造性能和耐蝕性較差。造性能和耐蝕性較差。 鋁銅合金鑄造組織 ( 化染 ) 210汽缸頭汽缸頭3.鑄鑄造造鋁鋁 鎂鎂合金合金 ( ZL301、ZL302 ) : 有較高的強(qiáng)度、韌性及耐蝕性有較高的強(qiáng)度、韌性及耐蝕性,但鑄但鑄 造性能和耐熱性較差。造性能和耐熱性較差。 鋁鎂合金鑄造組織 (化染) 150鼓風(fēng)機(jī)用密封件鼓風(fēng)機(jī)用密封件(ZL102)(ZL102)及及抗空架件抗空架件(ZL301)(ZL301)4.鑄鑄造造鋁鋁 鋅鋅合金合金 ( ZL401、ZL402 ) : 具有良好的鑄造性具有良好的鑄造性,經(jīng)變質(zhì)處理和經(jīng)變質(zhì)處理和時效處理后時效處理后,強(qiáng)度高強(qiáng)度高,但耐蝕性差。但耐蝕

7、性差。大型空壓機(jī)活塞大型空壓機(jī)活塞(ZL401)(ZL401)一一.銅的性能特點(diǎn)銅的性能特點(diǎn):密度大密度大;導(dǎo)電及導(dǎo)熱導(dǎo)電及導(dǎo)熱 性能好性能好;抗大氣腐蝕性好抗大氣腐蝕性好;塑性高塑性高;強(qiáng)強(qiáng) 度低度低;無磁性無磁性;無打擊火花無打擊火花;加工工藝加工工藝 性好等。性好等。二二.純銅的分類純銅的分類工業(yè)純銅工業(yè)純銅 T1T4無氧銅無氧銅 TU2三三.銅合金的分類銅合金的分類黃銅黃銅 : Cu Zn 白銅白銅 : Cu Ni 青銅青銅 : 除黃銅和白除黃銅和白 銅外的所有銅外的所有 銅合金。銅合金。( Z ) H 90含銅量含銅量 WCu = 90%黃銅黃銅鑄造鑄造v金獎黃銅金獎黃銅 - H90

8、v彈殼黃銅彈殼黃銅 - H70 ( H68 )v日用黃銅日用黃銅 - H62 ( H59 )法蘭閥法蘭閥閘閥閘閥冷凝器管冷凝器管1.定義定義:在黃銅中加入在黃銅中加入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。2.牌號牌號:H Al 59 - 3含鋁量含鋁量WAl = 3%含銅量含銅量WCu = 59%海軍黃銅海軍黃銅 - HSn62 - 1易切削黃銅易切削黃銅 - HPb59 - 162Cu 37Zn Sn 海軍黃銅鑄造組織 ( 化染 ) 600 硅黃銅鑄造組織 ( 化染 ) 50 鉛黃銅鑄造組織 ( 化染 ) 70 錳黃銅鑄造組織 ( 化染 ) 25

9、4.黃銅的自裂與脫鋅黃銅的自裂與脫鋅:v自裂自裂 - 應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕 : 黃銅黃銅在塑性變形后產(chǎn)在塑性變形后產(chǎn) 生較大應(yīng)力生較大應(yīng)力,在在潮濕空氣潮濕空氣中或在中或在微微 量氨量氨的氣份中發(fā)生應(yīng)力腐蝕。含的氣份中發(fā)生應(yīng)力腐蝕。含 鋅量越高鋅量越高, 應(yīng)力腐蝕傾向越大。應(yīng)力腐蝕傾向越大。v脫鋅脫鋅 - 鋅的電極電位遠(yuǎn)低于銅鋅的電極電位遠(yuǎn)低于銅 , 所以在所以在 鹽水中黃銅極易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。鹽水中黃銅極易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。5.黃銅的熱處理黃銅的熱處理 :去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火 : 在在200300左右退左右退 火火,提高塑性和彈性極提高塑性和彈性極 限限,消除應(yīng)力腐蝕。消除應(yīng)力腐蝕。再結(jié)晶退火再結(jié)

10、晶退火 : 在在500700左右退左右退 火火,消除加工硬化消除加工硬化,恢復(fù)恢復(fù) 塑性。塑性。Z Q Sn10 1 其它合金元其它合金元素含量為素含量為1%主加元素錫其含主加元素錫其含量為量為WSn = 10%青銅青銅鑄造鑄造3 7 10 14壓力加工壓力加工鑄造成形鑄造成形b+ 錫青銅鑄造組織 ( 真空鍍膜 ) 531.硅青銅硅青銅 : QSi3 1 2.鋁青銅鋁青銅 : QAl73.鈹青銅鈹青銅 : QBe2; 具有非常好的力學(xué)具有非常好的力學(xué) 性能。用于制造重要、精性能。用于制造重要、精 密、高溫、高速下工作的密、高溫、高速下工作的 零件。零件。一一. 定義定義 :工件體工件體軸軸軸瓦

11、軸瓦二二.性能要求性能要求 :1.在工作溫度下在工作溫度下,應(yīng)具有足夠的應(yīng)具有足夠的抗壓強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和高的耐高的耐磨性磨性。2.具有足夠的具有足夠的塑性與韌性塑性與韌性。3.具有較小的摩擦系數(shù)。具有較小的摩擦系數(shù)。4.具有良好的磨合性。具有良好的磨合性。5.具有良好的抗蝕性。具有良好的抗蝕性。6.具有良好的導(dǎo)熱性。具有良好的導(dǎo)熱性。7.具有較小的膨脹系數(shù)。具有較小的膨脹系數(shù)。8.具有良好的抗咬合性。具有良好的抗咬合性。各類型軸瓦各類型軸瓦三三.組織要求組織要求:1.在高速在高速中、低載荷中、低載荷情況下情況下,用用軟基體軟基體 上分布硬質(zhì)點(diǎn)上分布硬質(zhì)點(diǎn)組織的材料。組織的材料。潤滑油空間潤滑油空間軸軸硬質(zhì)點(diǎn)硬質(zhì)點(diǎn)軟基體軟基體軸瓦軸瓦錫銻軸承合金錫銻軸承合金 ( 錫基巴氏合金錫基巴氏合金 )Z Ch Sn Sb11 6 其它元素的其它元素的含量為含量為6%主加元素銻其主加元素銻其含量為含量為11%基本元素錫基本元素錫軸承軸承鑄造鑄造錫基軸承合金組織 ( SnSb+Cu Sb+基體,濺射 ) 52鉛基軸承合金組織 ( Sn ,C