第12章有色金屬及合金

1、l在工業(yè)生產(chǎn)中，通在工業(yè)生產(chǎn)中，通常把鐵及其合金稱常把鐵及其合金稱為為黑色金屬黑色金屬，把其，把其他非鐵金屬及其合他非鐵金屬及其合金稱為金稱為有色金屬有色金屬。 l有色金屬的產(chǎn)量和用量不如黑色金屬多，但由于其具有色金屬的產(chǎn)量和用量不如黑色金屬多，但由于其具有許多優(yōu)良的特有許多優(yōu)良的特性，性，如特殊的電如特殊的電、磁、熱性能，耐磁、熱性能，耐蝕性能及高的比蝕性能及高的比強度強度(強度與密度強度與密度之比之比)等，等，已成為已成為現(xiàn)代工業(yè)中不可現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的金屬材料缺少的金屬材料.AlFe各種材料在先進汽車中占的重量百分比各種材料在先進汽車中占的重量百分比l鑄造有色金屬及其合金鑄造有色金屬及

2、其合金牌號表示方法統(tǒng)一如下牌號表示方法統(tǒng)一如下:l 鑄造有色純金屬的牌鑄造有色純金屬的牌號為號為lZ +該金屬元素符號該金屬元素符號+ 純純度百分含量數(shù)字度百分含量數(shù)字(或用一或用一短橫加順序號短橫加順序號)。l如如ZAl99.5和和ZTi-1。 l變形有色金屬及其合金的牌號表示方法還不統(tǒng)一變形有色金屬及其合金的牌號表示方法還不統(tǒng)一。鋁錠鋁錠l 鑄造有色合金的牌號為鑄造有色合金的牌號為lZ+基體元素符號基體元素符號+主要合金元素符號及其名義百分主要合金元素符號及其名義百分含量數(shù)字含量數(shù)字+其他合金元素符號及其百分含量數(shù)字。其他合金元素符號及其百分含量數(shù)字。l如如ZAlSi7Cu4、ZCuZn3

3、1Al2、ZSnSb11Cu6等。等。l混合稀土元素符號用混合稀土元素符號用RE表示。表示。l優(yōu)質(zhì)合金在牌號后標(biāo)注字母優(yōu)質(zhì)合金在牌號后標(biāo)注字母“A”。l有色金屬種類很多，本章僅對機有色金屬種類很多，本章僅對機械、儀表等工業(yè)中廣泛使用的鋁械、儀表等工業(yè)中廣泛使用的鋁、銅、鈦及軸承合金作簡要介紹。銅、鈦及軸承合金作簡要介紹。 l一、鋁及鋁合金性能特點一、鋁及鋁合金性能特點 l純鋁具有銀白色金屬光澤，密純鋁具有銀白色金屬光澤，密度小度小(2.72 )，熔點低，熔點低(660.4), 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能優(yōu)良。導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能優(yōu)良。l耐大氣腐蝕，易于加工成形耐大氣腐蝕，易于加工成形 。l具有面心立方晶格，無同

4、素異具有面心立方晶格，無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，無磁性。構(gòu)轉(zhuǎn)變，無磁性。鋁合金制造的機翼鋁合金制造的機翼l鋁合金既具有高強度又保持純鋁的優(yōu)良特性鋁合金既具有高強度又保持純鋁的優(yōu)良特性 。l鋁合金常加入的元素主要有鋁合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn等，此外還有等，此外還有Cr、Ni、Ti、Zr 等輔加元素。等輔加元素。 鋁合金型材鋁合金型材鋁鑄件鋁鑄件l可將鋁合金分可將鋁合金分為為變形鋁合金變形鋁合金和和鑄造鋁合金鑄造鋁合金兩大類。兩大類。l變形鋁合金又變形鋁合金又分為分為可熱處理可熱處理強化強化和和不可熱不可熱處理強化處理強化兩類兩類.鋁合金分類示意圖鋁合金分類示意圖l二、鋁合金的分類

5、二、鋁合金的分類l鋁合金一般具有有限固溶型共晶相圖。鋁合金一般具有有限固溶型共晶相圖。 并淬火后獲得過飽和的單相固溶體組織的處理。并淬火后獲得過飽和的單相固溶體組織的處理。l時效時效是指將過飽和的固溶體加熱到固溶線以下某溫是指將過飽和的固溶體加熱到固溶線以下某溫度保溫，以析出彌散強化相的熱處理。度保溫，以析出彌散強化相的熱處理。 l可熱處理強化變形鋁合可熱處理強化變形鋁合金的熱處理方法：金的熱處理方法：固溶固溶處理處理 + 時效時效。l固溶處理固溶處理是指將合金加是指將合金加熱到固溶線以上，保溫?zé)岬焦倘芫€以上，保溫加熱固溶淬火過飽和時效析出l在室溫下進行的時效稱在室溫下進行的時效稱自然時效自然

6、時效；在加熱條件下進；在加熱條件下進行的時效稱行的時效稱人工時效人工時效。l時效強化效果與加熱溫度和保溫時間有關(guān)。時效強化效果與加熱溫度和保溫時間有關(guān)。 l溫度一定時，隨時效時間延長，時效曲線上出現(xiàn)峰溫度一定時，隨時效時間延長，時效曲線上出現(xiàn)峰值，超過峰值時間，值，超過峰值時間，析出相聚集長大，強析出相聚集長大，強度下降，為度下降，為過時效過時效。隨時效溫度提高，峰隨時效溫度提高，峰值強度下降，出現(xiàn)峰值強度下降，出現(xiàn)峰值的時間提前。值的時間提前。含含4%Cu鋁合金的時效曲線鋁合金的時效曲線 時效時間時效時間/d時效時間時效時間屈服強度屈服強度時效峰時效峰過時效過時效亞時效亞時效鋁合金的熱處理鋁

7、合金的熱處理l1、變形鋁合金、變形鋁合金l 變形鋁及鋁合金牌號表示方法變形鋁及鋁合金牌號表示方法 l根據(jù)國標(biāo)規(guī)定根據(jù)國標(biāo)規(guī)定 ，變形鋁及鋁合金可直接引用國際四，變形鋁及鋁合金可直接引用國際四位數(shù)字體系牌號位數(shù)字體系牌號或采用國標(biāo)規(guī)定的四位字符牌號或采用國標(biāo)規(guī)定的四位字符牌號。全世界鋁的用量全世界鋁的用量百萬噸百萬噸一次生產(chǎn)量二次回收量總用量lGB 3190-82中的舊牌號仍中的舊牌號仍可繼續(xù)使用，可繼續(xù)使用，表示方法為表示方法為: 防銹鋁合金：防銹鋁合金：LF+序號序號 硬鋁合金硬鋁合金： LY +序號序號 超硬鋁合金超硬鋁合金：LC +序號序號 鍛鋁合金鍛鋁合金： LD +序號序號鋁合金制品

8、鋁合金制品l 常用變形鋁合金常用變形鋁合金l 防銹鋁合金防銹鋁合金l主要是主要是Al-Mn和和Al-Mg系合金。系合金。lMn和和Mg主要作用是主要作用是衛(wèi)星天線衛(wèi)星天線（LF2） 提高抗蝕能力和塑性，并起固溶強化作用。提高抗蝕能力和塑性，并起固溶強化作用。l防銹鋁合金鍛造退火后組織為單相固溶體，抗蝕性、防銹鋁合金鍛造退火后組織為單相固溶體，抗蝕性、焊接性能好，易于變形加工，但切削性能差。焊接性能好，易于變形加工，但切削性能差。l不能進行熱處理強化，常利用加工硬化提高其強度。不能進行熱處理強化，常利用加工硬化提高其強度。 l常用的常用的Al-Mn系合金有系合金有 LF21（ 3A21 ），其抗

9、蝕性，其抗蝕性和強度高于純鋁，用于制造油罐、油箱、管道、鉚和強度高于純鋁，用于制造油罐、油箱、管道、鉚釘?shù)刃枰獜澢?、沖壓加工的零件。釘?shù)刃枰獜澢?、沖壓加工的零件。l常用的常用的Al-Mg系合金有系合金有 LF5（ 5A05 ），其密度比純，其密度比純 鋁小，強度比鋁小，強度比Al-Mn合金高，在航空工業(yè)合金高，在航空工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，如中得到廣泛應(yīng)用，如制造管道、容器、鉚制造管道、容器、鉚釘及承受中等載荷的釘及承受中等載荷的零件。零件。l 硬鋁合金硬鋁合金l主要是主要是Al-Cu-Mg系合金，并含少量系合金，并含少量Mn。l可進行時效強化，也可進行變形強化?？蛇M行時效強化，也可進行變形強化。

10、l強度、硬度高，加工性能好，耐蝕性低于防銹鋁。強度、硬度高，加工性能好，耐蝕性低于防銹鋁。l常用硬鋁合金如常用硬鋁合金如LY11 (2A11)、 LY12 (2A12)等，用于制造沖壓件等，用于制造沖壓件、模鍛件和鉚接件，如模鍛件和鉚接件，如螺旋槳、梁、鉚釘?shù)嚷菪龢?、梁、鉚釘?shù)? 飛機翼梁飛機翼梁(腹板腹板為硬鋁合金為硬鋁合金)l 超硬鋁合金超硬鋁合金l屬屬Al-Zn-Mg-Cu系合金，并系合金，并含有少量含有少量Cr和和Mn。l時效強化效果超過硬鋁合金時效強化效果超過硬鋁合金.l熱態(tài)塑性好，但耐蝕性差。熱態(tài)塑性好，但耐蝕性差。常用合金有常用合金有 LC4 (7A04 )、LC9 (7A09

11、)等，主要用于工等，主要用于工作溫度較低、受力較大的結(jié)作溫度較低、受力較大的結(jié)構(gòu)件構(gòu)件, 如飛機大梁如飛機大梁、起落架等起落架等.飛機主起落架飛機主起落架l 鍛鋁合金鍛鋁合金lAl-Cu-Mg-Si系合金系合金 可可鍛性好，力學(xué)性能高，鍛性好，力學(xué)性能高，用于形狀復(fù)雜的鍛件和用于形狀復(fù)雜的鍛件和模鍛件，如噴氣發(fā)動機模鍛件，如噴氣發(fā)動機壓氣機葉輪、導(dǎo)風(fēng)輪等壓氣機葉輪、導(dǎo)風(fēng)輪等.lAl-Cu-Mg-Fe-Ni系耐熱鍛鋁合金系耐熱鍛鋁合金 常用牌號有常用牌號有LD7 (2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等等 。用于制造。用于制造150 225下工作的零件，如壓氣機葉片、超音速飛機下工

12、作的零件，如壓氣機葉片、超音速飛機蒙皮等。蒙皮等。美美F-117隱身戰(zhàn)斗機隱身戰(zhàn)斗機(所用材料大部分是鋁合金所用材料大部分是鋁合金)高比強鋁合金機翼高比強鋁合金機翼l2、鑄造鋁合金、鑄造鋁合金 包括：包括：lAl- Si系：系： 代號為代號為ZL1+兩位數(shù)字順序號兩位數(shù)字順序號lAl-Cu系：系：代號為代號為ZL2+兩位數(shù)字順序號兩位數(shù)字順序號lAl-Mg系：系：代號為代號為ZL3+兩位數(shù)字順序號兩位數(shù)字順序號lAl-Zn系：系： 代號為代號為ZL4+兩位數(shù)字順序號兩位數(shù)字順序號l Al-Si系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金 l又稱又稱硅鋁明硅鋁明。其中。其中ZL102(ZAlSi12)是含是含12%

13、Si的鋁硅二元合的鋁硅二元合金，稱為金，稱為簡單硅鋁明簡單硅鋁明. 57712.7%未變質(zhì)處理未變質(zhì)處理 經(jīng)變質(zhì)處理經(jīng)變質(zhì)處理 ZL102的鑄態(tài)組織的鑄態(tài)組織l加入其他合金元素的鋁硅鑄造加入其他合金元素的鋁硅鑄造合金稱合金稱復(fù)雜復(fù)雜(或特殊或特殊)硅鋁明硅鋁明。lAl-Si系鑄造鋁合金的鑄造性能系鑄造鋁合金的鑄造性能好，具有優(yōu)良的耐蝕性、耐熱好，具有優(yōu)良的耐蝕性、耐熱性和焊接性能。性和焊接性能。 活塞活塞( (裙部為鋁硅合金裙部為鋁硅合金) )l用于制造飛機、儀用于制造飛機、儀表、電動機殼體、表、電動機殼體、汽缸體、風(fēng)機葉片汽缸體、風(fēng)機葉片、發(fā)動機活塞等。發(fā)動機活塞等。l Al-Cu系鑄造鋁合

14、金系鑄造鋁合金l這類合金的耐熱性好，強度較高；但密度大，鑄造這類合金的耐熱性好，強度較高；但密度大，鑄造性能、耐蝕性能差，強度低于性能、耐蝕性能差，強度低于Al-Si系合金。系合金。汽缸頭汽缸頭l常用代號有常用代號有ZL201 (ZAlCu5Mn)、ZL203 (ZAlCu4)等。等。主要用于主要用于制造在較高溫度下工作制造在較高溫度下工作的高強零件，如內(nèi)燃機的高強零件，如內(nèi)燃機汽缸頭、汽車活塞等。汽缸頭、汽車活塞等。l Al-Mg系鑄造鋁系鑄造鋁合金合金l這類合金的耐蝕性這類合金的耐蝕性好，強度高，密度好，強度高，密度??；但鑄造性能差小；但鑄造性能差,耐熱性低。耐熱性低。l常用代號為常用代號

15、為ZL301(ZAlMg10)、 ZL303(ZAlMg5Si1)等等.l主要用于制造外形簡單、承受沖擊載荷、在腐蝕性介主要用于制造外形簡單、承受沖擊載荷、在腐蝕性介質(zhì)下工作的零件，如艦船配件、氨用泵體等。質(zhì)下工作的零件，如艦船配件、氨用泵體等。鼓風(fēng)機密封件等鼓風(fēng)機密封件等(ZL102、301)l Al-Zn系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金l這類合金的鑄造性能好，強度較高，可自然時效強這類合金的鑄造性能好，強度較高，可自然時效強化；但密度大，耐蝕性較差。化；但密度大，耐蝕性較差。l常用代號為常用代號為ZL401(ZAlZn11Si7)、ZL402(ZAlZn6Mg)等等.l主要用于制造形狀復(fù)主要用于制

16、造形狀復(fù)雜受力較小的汽車、雜受力較小的汽車、飛機、儀器零件。飛機、儀器零件。l一、銅及銅合金性能特點一、銅及銅合金性能特點l純銅呈紫紅色，故又稱紫銅，純銅呈紫紅色，故又稱紫銅，具有面心立方晶格，無同素異具有面心立方晶格，無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，無磁性。構(gòu)轉(zhuǎn)變，無磁性。 l純銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱純銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，在大氣、淡水和冷凝水中性，在大氣、淡水和冷凝水中有良好的耐蝕性。塑性好。有良好的耐蝕性。塑性好。 熱軋銅合金熱軋銅合金l銅合金常加元素為銅合金常加元素為Zn、Sn、Al、Mn、Ni、Fe、Be、Ti、Zr、Cr等，既提高了強度，又保持了純銅特性等，既提高了強度，又保持了純銅特性.

17、l銅合金分為黃銅、青銅、白銅三大類。銅合金分為黃銅、青銅、白銅三大類。銅管銅管銅與黃銅帶銅與黃銅帶l二、黃銅二、黃銅l以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。l黃銅按化學(xué)成分可分為黃銅按化學(xué)成分可分為普通黃銅普通黃銅和和特殊黃銅特殊黃銅。l按工藝可分為按工藝可分為加工黃銅加工黃銅和和鑄造黃銅鑄造黃銅。 黃銅棒黃銅棒l1、普通黃銅、普通黃銅l銅與鋅的二元合金銅與鋅的二元合金稱為普通黃銅。稱為普通黃銅。l加工普通黃銅的牌加工普通黃銅的牌號為：號為：H (黃黃) + 表表示銅平均百分含量示銅平均百分含量的數(shù)字的數(shù)字，如，如H68。l從銅鋅合金相圖可以看出黃銅有從銅鋅合

18、金相圖可以看出黃銅有 和和 + 兩種組織兩種組織,分別稱分別稱單相黃銅單相黃銅和和兩相黃銅兩相黃銅。 單相黃銅單相黃銅 兩相黃銅兩相黃銅 l單相黃銅單相黃銅塑性好。塑性好。l常用牌號有常用牌號有H80、H70、 H 68。l適于制造冷變形零件，如適于制造冷變形零件，如彈殼、冷凝器管等。彈殼、冷凝器管等。l兩相黃銅兩相黃銅熱塑性好熱塑性好, 強度高強度高.l常用牌號有常用牌號有H59、H62。l適于制造受力件，如墊圈適于制造受力件，如墊圈、彈簧、導(dǎo)管、散熱器等。彈簧、導(dǎo)管、散熱器等。冷凝器管冷凝器管汽車機油泵襯套汽車機油泵襯套l2、特殊黃銅、特殊黃銅l在普通黃銅的基礎(chǔ)上加入在普通黃銅的基礎(chǔ)上加入

19、Al、 Fe、Si、Mn、Pb、 Sn、Ni等元素形成特殊黃銅。等元素形成特殊黃銅。 l加工特殊黃銅的牌號為：加工特殊黃銅的牌號為：lH(黃黃)+主加元素符號主加元素符號(Zn除除外外)+銅平均百分含量銅平均百分含量+主加元主加元素平均百分含量素平均百分含量, 如如HPb59-1. l特殊黃銅強度、耐蝕性比普特殊黃銅強度、耐蝕性比普通黃銅好，鑄造性能改善。通黃銅好，鑄造性能改善。 黃銅制品黃銅制品l常用牌號有常用牌號有HPb63-3、HAl60-1-1、HSn62-1、HFe59-1-1、ZCuZn38Mn2Pb2、ZCuZn16Si4等。等。l主要用于船舶及化工零件，如冷凝管、齒輪、螺旋主要

20、用于船舶及化工零件，如冷凝管、齒輪、螺旋槳、軸承、襯套及閥體等。槳、軸承、襯套及閥體等。 l三、青銅三、青銅l除黃銅和白銅外的其他銅合金除黃銅和白銅外的其他銅合金統(tǒng)稱為青銅。統(tǒng)稱為青銅。 l加工青銅的牌號為：加工青銅的牌號為：Q +主加主加元素符號及其平均百分含量元素符號及其平均百分含量+其他元素平均百分含量其他元素平均百分含量l如如QSn4-3(含含4%Sn、3%Zn).l常用青銅有錫青銅、鋁青銅、常用青銅有錫青銅、鋁青銅、鈹青銅、硅青銅、鉛青銅等。鈹青銅、硅青銅、鉛青銅等。 青銅制品青銅制品l1、錫青銅、錫青銅l是以錫為主加元素的銅合金，是以錫為主加元素的銅合金，錫含量一般為錫含量一般為3

21、14%。 l錫青銅鑄造流動性差，鑄件密錫青銅鑄造流動性差，鑄件密度低，易滲漏，但體積收縮率度低，易滲漏，但體積收縮率在有色金屬中最小在有色金屬中最小 。l錫青銅耐蝕性良好，在大氣、錫青銅耐蝕性良好，在大氣、海水及無機鹽溶液中的耐蝕性海水及無機鹽溶液中的耐蝕性比純銅和黃銅好，但在硫酸、比純銅和黃銅好，但在硫酸、鹽酸和氨水中的耐蝕性較差。鹽酸和氨水中的耐蝕性較差。 錫青銅錠錫青銅錠Cu-Sn相圖相圖l常用牌號有常用牌號有QSn4-3、QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1等。等。l主要用于耐蝕承載件主要用于耐蝕承載件,如彈簧、軸承、齒輪如彈簧、軸承、齒輪軸、蝸輪、墊圈等。軸、蝸輪、墊圈等。 錫

22、青銅管錫青銅管船用青銅軟船用青銅軟管快速接頭管快速接頭閥閥( (錫青銅閥錫青銅閥體、閥蓋體、閥蓋) )l2、鋁青銅、鋁青銅l以鋁為主加元素以鋁為主加元素的銅合金，鋁含的銅合金，鋁含量為量為511%。l強度、硬度、耐強度、硬度、耐大型水力發(fā)電設(shè)備中的抗磨環(huán)大型水力發(fā)電設(shè)備中的抗磨環(huán) 磨性、耐熱性及耐蝕性高于黃銅和錫青銅，鑄造性磨性、耐熱性及耐蝕性高于黃銅和錫青銅，鑄造性能好，但焊接性能差。能好，但焊接性能差。 l常用牌號有常用牌號有QAl5、QAl7、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2等。等。l主要用于制造船舶、飛機及儀器中的高強、耐磨、主要用于制造船舶、飛機及儀器中的高強、耐磨、耐蝕件，如齒輪、

23、軸承、蝸輪、軸套、螺旋槳等。耐蝕件，如齒輪、軸承、蝸輪、軸套、螺旋槳等。l3、鈹青銅、鈹青銅l以鈹為主加元素的銅合金，鈹含量為以鈹為主加元素的銅合金，鈹含量為1.72.5%。l具有高的強度、彈性極限、耐磨性、耐蝕性，良好的具有高的強度、彈性極限、耐磨性、耐蝕性，良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、冷熱加工及鑄造性能，但價格較貴導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、冷熱加工及鑄造性能，但價格較貴.鈹青銅制品鈹青銅制品l常用牌號有常用牌號有QBe2、QBe1.7、QBe1.9等等 。l用于重要的彈性件、耐磨用于重要的彈性件、耐磨件，如精密彈簧、膜片，件，如精密彈簧、膜片，高速、高壓軸承及防爆工高速、高壓軸承及防爆工具、航海羅盤等重要

24、機件具、航海羅盤等重要機件.l普通白銅普通白銅是是Cu-Ni二元合金，具有較高的耐蝕性和抗二元合金，具有較高的耐蝕性和抗腐蝕疲勞性能及優(yōu)良的冷熱加工性能。腐蝕疲勞性能及優(yōu)良的冷熱加工性能。 l普通白銅普通白銅牌號：牌號：B+鎳的平均百分含量鎳的平均百分含量，如，如B5。l常用牌號有常用牌號有B5、B19等等 。用于在蒸汽和海水環(huán)境下工。用于在蒸汽和海水環(huán)境下工作的精密機械作的精密機械,儀表零件及冷凝器儀表零件及冷凝器,蒸餾器蒸餾器,熱交換器等熱交換器等. 白銅件白銅件l四、白銅四、白銅l以鎳為主要合金元素的銅以鎳為主要合金元素的銅合金稱白銅。合金稱白銅。分普通白銅分普通白銅和特殊白銅。和特殊白

25、銅。l特殊白銅特殊白銅是在普通白銅基礎(chǔ)上添加是在普通白銅基礎(chǔ)上添加Zn、Mn、Al等元等元素形成的，分別稱鋅白銅、錳白銅、鋁白銅等。素形成的，分別稱鋅白銅、錳白銅、鋁白銅等。l其耐蝕性、強度和塑性高，成本低。其耐蝕性、強度和塑性高，成本低。l常用牌號如常用牌號如BMn40-1.5(康銅康銅)、BMn43-0.5(考銅考銅)。l用于制造精密機械、儀表零件及用于制造精密機械、儀表零件及 醫(yī)療器械等。醫(yī)療器械等。康銅熱偶康銅熱偶白銅型材白銅型材l一、工業(yè)純鈦一、工業(yè)純鈦 l純鈦密度小，熔點高。純鈦密度小，熔點高。882.5發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變變 -Ti -Ti, 由體心立由體心立方方 -T

26、i轉(zhuǎn)變?yōu)槊芘帕睫D(zhuǎn)變?yōu)槊芘帕?-Ti.l純鈦比強度高，塑性、純鈦比強度高，塑性、低溫韌性和耐蝕性好。低溫韌性和耐蝕性好。美美F-22戰(zhàn)機約戰(zhàn)機約36%重量的零重量的零件用鈦合金制造件用鈦合金制造l純鈦主要用于純鈦主要用于 350以下工作、強度要求以下工作、強度要求不高的零件，如石油不高的零件，如石油化工用熱交換器、反化工用熱交換器、反應(yīng)器，海水凈化裝置應(yīng)器，海水凈化裝置及艦船零部件。及艦船零部件。 鈦鋼復(fù)合反應(yīng)釜鈦鋼復(fù)合反應(yīng)釜鈦管換熱器鈦管換熱器鈦制蒸餾塔鈦制蒸餾塔l二、鈦合金二、鈦合金l純鈦加入合金元素形成鈦合金。純鈦加入合金元素形成鈦合金。鈦合金幾乎都含有鈦合金幾乎都含有鋁。鋁能提高鈦合

27、金的強度、比強度和再結(jié)晶溫度鋁。鋁能提高鈦合金的強度、比強度和再結(jié)晶溫度.l按退火組織，鈦合金可分按退火組織，鈦合金可分為為 型鈦合金、型鈦合金、 型鈦合金型鈦合金和和 + 型鈦合金三類，它型鈦合金三類，它們的牌號分別用們的牌號分別用TA、TB、TC加順序號表示加順序號表示 。如。如TA5、TB2、TC4等。其等。其中中TA0TA3為工業(yè)純鈦。為工業(yè)純鈦。 鈦合金泵鈦合金泵l1、 型鈦合金型鈦合金l主加元素為鋁，還有主加元素為鋁，還有錫、硼等。錫、硼等。 l不能熱處理強化，通不能熱處理強化，通常在退火狀態(tài)下使用常在退火狀態(tài)下使用,組織為單相組織為單相 固溶體固溶體. l強度低于另兩類鈦合強度低

28、于另兩類鈦合金，但高溫強度、低金，但高溫強度、低溫韌性及耐蝕性優(yōu)越溫韌性及耐蝕性優(yōu)越. 鈦合金氫泵鈦合金氫泵誘導(dǎo)輪誘導(dǎo)輪鈦合金氫泵殼體鈦合金氫泵殼體l常用牌號有常用牌號有TA5、TA7等等 l主要用于制造主要用于制造500以下工作的以下工作的零件，如飛機壓氣機葉片、導(dǎo)彈零件，如飛機壓氣機葉片、導(dǎo)彈的燃料罐、超音速飛機的蝸輪機的燃料罐、超音速飛機的蝸輪機匣及飛船上的高壓低溫容器等。匣及飛船上的高壓低溫容器等。 鈦合金衛(wèi)星框架鈦合金衛(wèi)星框架鈦合金液下泵鈦合金液下泵 -Ti合金組織合金組織l2、 型鈦合金型鈦合金l加入的合金元素有鉬、加入的合金元素有鉬、鉻、釩、鋁等。鉻、釩、鋁等。l經(jīng)淬火加時效處理

29、后，經(jīng)淬火加時效處理后，組織為組織為 相基體上分布相基體上分布著細小的著細小的 相粒子。相粒子。l這類合金強度高，但冶這類合金強度高，但冶煉工藝復(fù)雜，難于焊接煉工藝復(fù)雜，難于焊接,應(yīng)用受到限制。應(yīng)用受到限制。鈦合金管鈦合金管鈦合金管應(yīng)用鈦合金管應(yīng)用l 型鈦合金有型鈦合金有TB2、TB3、TB4三個牌號。三個牌號。l主要用于主要用于350以下工以下工作的結(jié)構(gòu)件和緊固件作的結(jié)構(gòu)件和緊固件,如飛機壓氣機葉片、如飛機壓氣機葉片、軸、彈簧、輪盤等。軸、彈簧、輪盤等。鈦合金棒鈦合金棒鈦合金眼鏡架鈦合金眼鏡架鈦離心泵鈦離心泵l3、 + 型鈦合金型鈦合金l加入的合金元素有鋁、釩、加入的合金元素有鋁、釩、 鉬鉬

30、 鉻等。鉻等。l可進行熱處理強化，強度高，塑性好，具有良好的可進行熱處理強化，強度高，塑性好，具有良好的熱強性、耐蝕性和低溫韌性。熱強性、耐蝕性和低溫韌性。鈦合金列管式換熱器鈦合金列管式換熱器l + 型鈦合金共有九個牌號，其型鈦合金共有九個牌號，其中以中以TC4應(yīng)用最廣、用量最大，應(yīng)用最廣、用量最大，其經(jīng)過淬火加時效處理后，組織其經(jīng)過淬火加時效處理后，組織為為 + +時效析出的針狀時效析出的針狀 。+鈦合金組織鈦合金組織+鈦合金組織（電鏡）鈦合金組織（電鏡）l + 型鈦合金型鈦合金主要主要用于制造用于制造400以下以下工作的飛機壓氣機工作的飛機壓氣機葉片、火箭發(fā)動機葉片、火箭發(fā)動機外殼、火箭和

31、導(dǎo)彈外殼、火箭和導(dǎo)彈的液氫燃料箱部件的液氫燃料箱部件及艦船耐壓殼體等及艦船耐壓殼體等. 生物醫(yī)生物醫(yī)用材料用材料飛機壓氣機葉片飛機壓氣機葉片l制造滑動軸承的軸瓦及其內(nèi)襯的耐磨合金稱為軸承制造滑動軸承的軸瓦及其內(nèi)襯的耐磨合金稱為軸承合金。合金?；瑒虞S承是許多機器設(shè)備中對旋轉(zhuǎn)軸起支撐滑動軸承是許多機器設(shè)備中對旋轉(zhuǎn)軸起支撐 作用的重要部件，由軸承體作用的重要部件，由軸承體和軸瓦兩部分組成。和軸瓦兩部分組成。l與滾動軸承相比滑動軸承具與滾動軸承相比滑動軸承具有承載面積大，工作平穩(wěn)，有承載面積大，工作平穩(wěn)，無噪音及拆裝方便等優(yōu)點。無噪音及拆裝方便等優(yōu)點。 l一、組織性能要求一、組織性能要求l當(dāng)軸高速旋轉(zhuǎn)

32、時，軸瓦與軸頸發(fā)生強烈摩擦，承受當(dāng)軸高速旋轉(zhuǎn)時，軸瓦與軸頸發(fā)生強烈摩擦，承受軸頸施加的交變載荷和沖擊力。軸頸施加的交變載荷和沖擊力。l對軸承合金的性能要求：對軸承合金的性能要求： l 足夠的強韌性足夠的強韌性，以承受軸頸施加的交變沖擊載荷，以承受軸頸施加的交變沖擊載荷.l 較小的熱膨脹系數(shù)較小的熱膨脹系數(shù)，良好的導(dǎo)熱性和耐蝕性良好的導(dǎo)熱性和耐蝕性，以，以防止軸與軸瓦之間咬合。防止軸與軸瓦之間咬合。l 較小的摩擦系數(shù)，良好的耐磨性和磨合性較小的摩擦系數(shù)，良好的耐磨性和磨合性，以減，以減少軸頸磨損，保證軸與軸瓦良好的跑合。少軸頸磨損，保證軸與軸瓦良好的跑合。l為滿足上述性能要求，軸承合金的組織應(yīng)是軟的基為滿足上述性能要求，軸承合金的組織應(yīng)是軟的基體上分布著硬的質(zhì)點或硬的基體上分布著軟的質(zhì)點體上分布著硬的質(zhì)點或硬的基體上分布著軟的質(zhì)點.l當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時，軟的基體（或質(zhì)點）被磨損而凹陷，當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時，軟的基體（或質(zhì)點）被磨損而凹陷，減少了軸頸與軸瓦的接觸面積，有利于儲存潤滑油減少了軸頸與軸瓦的接觸面積，有利于儲存潤滑油 和軸與軸瓦間的磨合，而和軸與軸瓦間的磨合，而硬的質(zhì)點硬的質(zhì)點 (基體基體)則支撐著則支撐著軸頸，起承