有色金屬及其合金

1、第八章第八章 有色金屬及其合金有色金屬及其合金 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(chēng)常把鐵及其合金稱(chēng)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(chēng)為金稱(chēng)為有色金屬有色金屬。 n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(qiáng)度強(qiáng)度( (強(qiáng)度與密強(qiáng)度與密度之比度之比) )等，等，已已成為現(xiàn)代工業(yè)中成為現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的金屬不可缺少的金屬材料。材料。AlFe磁材料磁材料各種材料在先進(jìn)汽車(chē)中占的重量百分比

2、各種材料在先進(jìn)汽車(chē)中占的重量百分比n鑄造有色金屬及其合金鑄造有色金屬及其合金牌號(hào)表示方法統(tǒng)一如下牌號(hào)表示方法統(tǒng)一如下: :l變形有色金屬及其合金的牌號(hào)表示方法還不統(tǒng)一變形有色金屬及其合金的牌號(hào)表示方法還不統(tǒng)一。鋁錠鋁錠n 鑄造有色純金屬的牌鑄造有色純金屬的牌號(hào)為號(hào)為nZ +Z +該金屬元素符號(hào)該金屬元素符號(hào)+ + 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(hào)短橫加順序號(hào)) )。n如如ZAl99.5ZAl99.5和和ZTiZTi-1-1。 n 鑄造有色合金的牌號(hào)為鑄造有色合金的牌號(hào)為l有色金屬種類(lèi)很多，本章僅對(duì)機(jī)有色金屬種類(lèi)很多，本章僅對(duì)機(jī)械、儀表等工業(yè)中廣泛使用的鋁械、儀表等

3、工業(yè)中廣泛使用的鋁、銅、鈦及軸承合金作簡(jiǎn)要介紹。銅、鈦及軸承合金作簡(jiǎn)要介紹。 nZ+Z+基體元素符號(hào)基體元素符號(hào)+ +主要合金元素符號(hào)及其名義百分含主要合金元素符號(hào)及其名義百分含量數(shù)字量數(shù)字+ +其他合金元素符號(hào)及其百分含量數(shù)字。其他合金元素符號(hào)及其百分含量數(shù)字。n如如ZAlSi7Cu4ZAlSi7Cu4、ZCuZn31Al2ZCuZn31Al2、ZSnSb11Cu6ZSnSb11Cu6等。等。n混合稀土元素符號(hào)用混合稀土元素符號(hào)用RERE表示。表示。n優(yōu)質(zhì)合金在牌號(hào)后標(biāo)注字母優(yōu)質(zhì)合金在牌號(hào)后標(biāo)注字母“A A”。第一節(jié)第一節(jié) 鋁及鋁合金鋁及鋁合金 n一、鋁及鋁合金性能特點(diǎn)一、鋁及鋁合金性能特點(diǎn)

4、 鋁合金制造的機(jī)翼鋁合金制造的機(jī)翼n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 )(2.72 )，熔點(diǎn)，熔點(diǎn)(660.4), (660.4), 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能優(yōu)良。導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能優(yōu)良。n耐大氣腐蝕，易于加工成形耐大氣腐蝕，易于加工成形 。n具有面心立方晶格，無(wú)同素異具有面心立方晶格，無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，無(wú)磁性。構(gòu)轉(zhuǎn)變，無(wú)磁性。n鋁合金既具有高強(qiáng)度又保持純鋁的優(yōu)良特性鋁合金既具有高強(qiáng)度又保持純鋁的優(yōu)良特性 。鋁合金型材鋁合金型材鋁鑄件鋁鑄件n鋁合金常加入的元素主要有鋁合金常加入的元素主要有CuCu、MnMn、SiSi、MgMg、ZnZn等，等，此外還有此外還有CrCr、N

5、iNi、TiTi、ZrZr 等輔加元素。等輔加元素。 n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(lèi)。兩大類(lèi)。鋁合金分類(lèi)鋁合金分類(lèi)示示意圖意圖l二、鋁合金的分類(lèi)二、鋁合金的分類(lèi)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。n變形鋁合金又變形鋁合金又分為可熱處理分為可熱處理強(qiáng)化和不可熱強(qiáng)化和不可熱處理強(qiáng)化兩類(lèi)。處理強(qiáng)化兩類(lèi)。三、鋁合金的熱處理三、鋁合金的熱處理 并淬火后獲得過(guò)飽和的單相固溶體組織的處理。并淬火后獲得過(guò)飽和的單相固溶體組織的處理。l可熱處理強(qiáng)化變形鋁合可熱處理強(qiáng)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 +

6、+ 時(shí)效。時(shí)效。加熱固溶淬火過(guò)飽和時(shí)效析出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(xiàn)以上，保溫?zé)岬焦倘芫€(xiàn)以上，保溫n時(shí)效時(shí)效是指將過(guò)飽和的固溶體加熱到固溶線(xiàn)以下某溫是指將過(guò)飽和的固溶體加熱到固溶線(xiàn)以下某溫度保溫，以析出彌散強(qiáng)化相的熱處理。度保溫，以析出彌散強(qiáng)化相的熱處理。 n在室溫下進(jìn)行的時(shí)效稱(chēng)在室溫下進(jìn)行的時(shí)效稱(chēng)自然時(shí)效自然時(shí)效；在加熱條件下進(jìn)；在加熱條件下進(jìn)行的時(shí)效稱(chēng)行的時(shí)效稱(chēng)人工時(shí)效人工時(shí)效。值，超過(guò)峰值時(shí)間，值，超過(guò)峰值時(shí)間，析出相聚集長(zhǎng)大，強(qiáng)析出相聚集長(zhǎng)大，強(qiáng)度下降，為度下降，為過(guò)時(shí)效過(guò)時(shí)效。隨時(shí)效溫度提高，峰隨時(shí)效溫度提高，峰值強(qiáng)度下降，出現(xiàn)峰值強(qiáng)度下降，出現(xiàn)峰值的時(shí)間提

7、前。值的時(shí)間提前。含含4%Cu鋁合金的時(shí)效曲線(xiàn)鋁合金的時(shí)效曲線(xiàn) 時(shí)效時(shí)間時(shí)效時(shí)間/dn時(shí)效強(qiáng)化效果與加熱溫度和保溫時(shí)間有關(guān)。時(shí)效強(qiáng)化效果與加熱溫度和保溫時(shí)間有關(guān)。 n溫度一定時(shí)，隨時(shí)效時(shí)間延長(zhǎng)，時(shí)效曲線(xiàn)上出現(xiàn)峰溫度一定時(shí)，隨時(shí)效時(shí)間延長(zhǎng)，時(shí)效曲線(xiàn)上出現(xiàn)峰時(shí)效時(shí)間時(shí)效時(shí)間屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度時(shí)效峰時(shí)效峰過(guò)時(shí)效過(guò)時(shí)效亞時(shí)效亞時(shí)效鋁合金的熱處理鋁合金的熱處理四、鋁合金的牌號(hào)、性能及用途四、鋁合金的牌號(hào)、性能及用途 n1 1、變形鋁合金、變形鋁合金全世界鋁的用量全世界鋁的用量百萬(wàn)噸百萬(wàn)噸一次生產(chǎn)量一次生產(chǎn)量二次回收量二次回收量總用量總用量n 變形鋁及鋁合金牌號(hào)表示方法變形鋁及鋁合金牌號(hào)表示方法 n根據(jù)國(guó)標(biāo)

8、規(guī)定根據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定 ，變形鋁及鋁合金可直接引用國(guó)際，變形鋁及鋁合金可直接引用國(guó)際四位數(shù)字體系牌號(hào)四位數(shù)字體系牌號(hào)或采用國(guó)標(biāo)規(guī)定的四位字符牌號(hào)或采用國(guó)標(biāo)規(guī)定的四位字符牌號(hào)。nGB 3190-82GB 3190-82中的舊牌號(hào)仍中的舊牌號(hào)仍可繼續(xù)使用，可繼續(xù)使用，表示方法為表示方法為: : 鋁合金波紋管鋁合金波紋管鋁合金制品鋁合金制品鋁是可以回收利用的金屬鋁是可以回收利用的金屬n 防銹鋁合金：防銹鋁合金：LF+LF+序號(hào)序號(hào) 硬鋁合金：硬鋁合金： LY +LY +序號(hào)序號(hào) 超硬鋁合金：超硬鋁合金：LC +LC +序號(hào)序號(hào) 鍛鋁合金：鍛鋁合金： LD +LD +序號(hào)序號(hào)n 常用變形鋁合金常用變形鋁合金

9、衛(wèi)星天線(xiàn)衛(wèi)星天線(xiàn)（LF2LF2） 提高抗蝕能力和塑性，并起固溶強(qiáng)化作用。提高抗蝕能力和塑性，并起固溶強(qiáng)化作用。n 防銹鋁合金防銹鋁合金n主要主要是是Al-MnAl-Mn和和Al-MgAl-Mg系合金系合金。nMnMn和和MgMg主要作用是主要作用是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(jìn)行熱處理強(qiáng)化，常利用加工硬化提高其強(qiáng)度。不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，常利用加工硬化提高其強(qiáng)度。 汽化汽化器器(熱熱交換交換管為管為L(zhǎng)F21)n常用的常用的Al-MnAl-Mn系合

10、金有系合金有 LF21LF21（ 3A21 3A21 ），），其其抗蝕性抗蝕性和強(qiáng)度高于純鋁和強(qiáng)度高于純鋁，用于制造油罐、油箱、管道、鉚，用于制造油罐、油箱、管道、鉚釘?shù)刃枰獜澢_壓加工的零件。釘?shù)刃枰獜澢?、沖壓加工的零件。 鋁小，鋁小，強(qiáng)度比強(qiáng)度比Al-MnAl-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。n常用常用的的Al-MgAl-Mg系合金系合金有有 LF5LF5（ 5A05 5A05 ），其密度比），其密度比純純n 硬鋁合金硬鋁合金l常用硬鋁合金如常用硬鋁合金如LY1

11、1LY11 ( (2A112A11) )、LY12LY12 ( (2A122A12) )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(jī)翼梁飛機(jī)翼梁(腹板腹板為硬鋁合金為硬鋁合金)n主要是主要是Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系合金，并含少量系合金，并含少量MnMn。n可進(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化，也可進(jìn)行變形強(qiáng)化?？蛇M(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化，也可進(jìn)行變形強(qiáng)化。n強(qiáng)度、硬度高，加工性能好，耐蝕性低于防銹鋁。強(qiáng)度、硬度高，加工性能好，耐蝕性低于防銹鋁。n 超硬鋁合金超硬鋁合金飛機(jī)主起落架飛機(jī)主起落架n屬屬Al-Zn-Mg-CuAl-Zn-Mg-Cu

12、系合金，并含系合金，并含有少量有少量CrCr和和MnMn。n時(shí)效強(qiáng)化效果超過(guò)硬鋁合金。時(shí)效強(qiáng)化效果超過(guò)硬鋁合金。n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LC4LC4 ( (7A047A04) )、LC9LC9 ( (7A097A09) )等，主要用于工作溫等，主要用于工作溫度較低、受力較大的結(jié)構(gòu)件度較低、受力較大的結(jié)構(gòu)件, , 如飛機(jī)大梁、起落架等。如飛機(jī)大梁、起落架等。n 鍛鋁合金鍛鋁合金壓氣機(jī)葉片壓氣機(jī)葉片lAl-Cu-Mg-Fe-NiAl-Cu-Mg-Fe-Ni系耐熱鍛鋁合金系耐熱鍛鋁合金 常用牌號(hào)有常用牌號(hào)有LD7LD7 ( (2A702A70) )、LD

13、8LD8( (2A802A80) )、LD9LD9( (2A902A90) )等等 。用于制造。用于制造150 150 225225下工作的零件，如壓氣機(jī)葉片、超音速下工作的零件，如壓氣機(jī)葉片、超音速飛機(jī)蒙皮等。飛機(jī)蒙皮等。nAl-Cu-Mg-SiAl-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(dòng)機(jī)模鍛件，如噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉輪、導(dǎo)風(fēng)輪等。壓氣機(jī)葉輪、導(dǎo)風(fēng)輪等。美美F-117F-117隱身戰(zhàn)斗機(jī)隱身戰(zhàn)斗機(jī)( (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(qiáng)鋁合金機(jī)翼高比強(qiáng)鋁合金機(jī)翼n2 2、鑄造鋁

14、合金。、鑄造鋁合金。包括：包括：l又稱(chēng)又稱(chēng)硅鋁明硅鋁明。其中。其中ZL102ZL102( (ZAlSi12ZAlSi12) )是含是含12%12%SiSi的鋁硅二元合金，的鋁硅二元合金，稱(chēng)為稱(chēng)為簡(jiǎn)單硅鋁明。簡(jiǎn)單硅鋁明。 57712.7%nAl-Al- Si Si系：系： 代號(hào)為代號(hào)為ZL1+ZL1+兩位數(shù)字順序號(hào)兩位數(shù)字順序號(hào)nAl-CuAl-Cu系：系： 代號(hào)為代號(hào)為ZL2+ZL2+兩位數(shù)字順序號(hào)兩位數(shù)字順序號(hào)nAl-MgAl-Mg系：系： 代號(hào)為代號(hào)為ZL3+ZL3+兩位數(shù)字順序號(hào)兩位數(shù)字順序號(hào)nAl-ZnAl-Zn系：系： 代號(hào)為代號(hào)為ZL4+ZL4+兩位數(shù)字順序號(hào)兩位數(shù)字順序號(hào)n Al

15、-SiAl-Si系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金 在普通鑄造條件下，在普通鑄造條件下， ZL102ZL102組織幾乎全部為共晶體，組織幾乎全部為共晶體，由粗針狀的硅晶體和由粗針狀的硅晶體和 固溶體組成，強(qiáng)度和塑性都較固溶體組成，強(qiáng)度和塑性都較差。生產(chǎn)上通常用鈉鹽變質(zhì)劑進(jìn)行變質(zhì)處理，得到細(xì)差。生產(chǎn)上通常用鈉鹽變質(zhì)劑進(jìn)行變質(zhì)處理，得到細(xì)小均勻的共晶體加一次小均勻的共晶體加一次 固溶體組織，以提高性能。固溶體組織，以提高性能。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n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(chēng)合金稱(chēng)復(fù)雜復(fù)雜( (或特殊或特殊) )硅鋁明。硅鋁

16、明。nAl-SiAl-Si系鑄造鋁合金的鑄造性系鑄造鋁合金的鑄造性能好，具有優(yōu)良的耐蝕性、耐能好，具有優(yōu)良的耐蝕性、耐熱性和焊接性能。熱性和焊接性能。 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(jī)、儀用于制造飛機(jī)、儀表、電動(dòng)機(jī)殼體、表、電動(dòng)機(jī)殼體、汽缸體、風(fēng)機(jī)葉片汽缸體、風(fēng)機(jī)葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞等。發(fā)動(dòng)機(jī)活塞等。n Al-Cu Al-Cu系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金汽缸頭汽缸頭l常用代號(hào)有常用代號(hào)有ZL201 ZL201 ( (ZAlCu5MnZAlCu5Mn) )、ZL203 ZL203 ( (ZAlCu4ZAlCu4) )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

17、下工作的高強(qiáng)零件，如內(nèi)燃機(jī)的高強(qiáng)零件，如內(nèi)燃機(jī)汽缸頭、汽車(chē)活塞等。汽缸頭、汽車(chē)活塞等。n這類(lèi)合金的耐熱性好，強(qiáng)度較高；但密度大，鑄造這類(lèi)合金的耐熱性好，強(qiáng)度較高；但密度大，鑄造性能、耐蝕性能差，強(qiáng)度低于性能、耐蝕性能差，強(qiáng)度低于Al-SiAl-Si系合金。系合金。n Al-Mg Al-Mg系鑄造鋁系鑄造鋁合金合金l常用代號(hào)為常用代號(hào)為ZL301(ZL301(ZAlMg10ZAlMg10) )、 ZL303(ZL303(ZAlMg5Si1ZAlMg5Si1) )等等. .l主要用于制造外形簡(jiǎn)單、承受沖擊載荷、在腐蝕性介主要用于制造外形簡(jiǎn)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

18、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(jī)密封件等鼓風(fēng)機(jī)密封件等(ZL102、301)n這類(lèi)合金的耐蝕性這類(lèi)合金的耐蝕性好，強(qiáng)度高，密度好，強(qiáng)度高，密度?。坏T造性能差?。坏T造性能差, ,耐熱性低。耐熱性低。n Al-Zn Al-Zn系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金大型空壓機(jī)活塞大型空壓機(jī)活塞(ZL401)l常用代號(hào)為常用代號(hào)為ZL401(ZL401(ZAlZn11Si7ZAlZn11Si7) )、ZL402(ZL402(ZAlZn6MgZAlZn6Mg) )等等. .l主要用于制造形狀復(fù)主要用于制造形狀復(fù)雜受力較小的汽車(chē)、雜受力較小的汽車(chē)、飛機(jī)、儀器零件。飛機(jī)、儀器零件。n這類(lèi)合金的鑄

19、造性能好，強(qiáng)度較高，可自然時(shí)效強(qiáng)這類(lèi)合金的鑄造性能好，強(qiáng)度較高，可自然時(shí)效強(qiáng)化；但密度大，耐蝕性較差化；但密度大，耐蝕性較差。第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金 n一、銅及銅合金性能特點(diǎn)一、銅及銅合金性能特點(diǎn)熱軋銅合金熱軋銅合金n純銅呈紫紅色，故又稱(chēng)紫銅，純銅呈紫紅色，故又稱(chēng)紫銅，具有面心立方晶格，無(wú)同素異具有面心立方晶格，無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，無(wú)磁性。構(gòu)轉(zhuǎn)變，無(wú)磁性。 n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。 n銅合金常加元素為銅合金常加元素為ZnZn、SnSn、AlAl、MnMn、N

20、iNi、FeFe、BeBe、TiTi、ZrZr、CrCr等，既提高了強(qiáng)度，又保持了純銅特性等，既提高了強(qiáng)度，又保持了純銅特性. .銅管銅管銅與黃銅帶銅與黃銅帶n銅合金主要分為黃銅、青銅等兩大銅合金主要分為黃銅、青銅等兩大類(lèi)。類(lèi)。n二、黃銅二、黃銅黃銅鑄件黃銅鑄件黃銅棒黃銅棒n以鋅為主要合金元素的銅合金稱(chēng)為黃銅。以鋅為主要合金元素的銅合金稱(chēng)為黃銅。n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。n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。 n1 1、普通黃銅、普通黃銅l從銅鋅合金相圖可以看出黃銅有從銅鋅合金相圖可以看出黃銅有 和和 + + 兩

21、種組兩種組織織, ,分別稱(chēng)分別稱(chēng)單相黃銅單相黃銅和和兩相黃銅。兩相黃銅。 n銅與鋅的二元合金銅與鋅的二元合金稱(chēng)為普通黃銅。稱(chēng)為普通黃銅。n加工普通黃銅的牌加工普通黃銅的牌號(hào)為：號(hào)為：H (H (黃黃) + ) + 表示銅平均百分含表示銅平均百分含量的數(shù)字量的數(shù)字，如，如H68H68。普通黃銅的顯微組織普通黃銅的顯微組織 單相黃銅單相黃銅 兩相黃銅兩相黃銅 n單相黃銅單相黃銅塑性好。塑性好。冷凝器管冷凝器管汽車(chē)機(jī)油泵襯套汽車(chē)機(jī)油泵襯套n常用牌號(hào)有常用牌號(hào)有H80H80、H70H70、H H 68 68。n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。n兩相黃銅兩

22、相黃銅熱塑性好熱塑性好, , 強(qiáng)度高。強(qiáng)度高。n常用牌號(hào)有常用牌號(hào)有H59H59、H62H62。n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。n2 2、特殊黃銅、特殊黃銅黃銅制品黃銅制品黃銅棒黃銅棒n在普通黃銅的基礎(chǔ)上加入在普通黃銅的基礎(chǔ)上加入AlAl、 FeFe、SiSi、MnMn、PbPb、 SnSn、NiNi等等元素形成特殊黃銅。元素形成特殊黃銅。 n加工特殊黃銅的牌號(hào)為：加工特殊黃銅的牌號(hào)為：nH(H(黃黃)+)+主加元素符號(hào)主加元素符號(hào)( (ZnZn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,

23、 , 如如HPb59-1HPb59-1. . n特殊黃銅強(qiáng)度、耐蝕性比普特殊黃銅強(qiáng)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。 n常用牌號(hào)有常用牌號(hào)有HPb63-3HPb63-3、HAl60-1-1HAl60-1-1、HSn62-1HSn62-1、HFe59-1-1HFe59-1-1、ZCuZn38Mn2Pb2ZCuZn38Mn2Pb2、ZCuZn16Si4ZCuZn16Si4等。等。n主要用于船舶及化工零件，如冷凝管、齒輪、螺旋主要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。 n三、青銅三、青銅青銅制品青銅制品n除黃銅外的其它銅合

24、金統(tǒng)稱(chēng)為除黃銅外的其它銅合金統(tǒng)稱(chēng)為青銅。青銅。 n加工青銅的牌號(hào)為加工青銅的牌號(hào)為：Q +Q +主加主加元素符號(hào)及其平均百分含量元素符號(hào)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n如如QSn4-3(含含4%Sn、3%Zn).n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。 n1 1、錫青銅、錫青銅錫青銅錠錫青銅錠Cu-Sn相圖相圖n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3 314%14%。 n錫青銅鑄造流動(dòng)性差，鑄件密錫青銅鑄造流動(dòng)性差，鑄件密度低，易滲漏，但體積收縮率度低，易滲漏

25、，但體積收縮率在有色金屬中最小在有色金屬中最小 。n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(wú)機(jī)鹽溶液中的耐蝕性海水及無(wú)機(jī)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。 n常用牌號(hào)有常用牌號(hào)有QSn4-3QSn4-3、QSn6.5-0.4QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1ZCuSn10Pb1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

26、體、閥蓋體、閥蓋) )n2 2、鋁青銅、鋁青銅大型水力發(fā)電大型水力發(fā)電 設(shè)備中的抗磨環(huán)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，鑄造性能磨性、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。好，但焊接性能差。 n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5 511%11%。n強(qiáng)度、硬度、耐強(qiáng)度、硬度、耐l常用牌號(hào)有常用牌號(hào)有QAl5QAl5、QAl7QAl7、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2ZCuAl8Mn13Fe3Ni2等。等。l主要用于制造船舶、飛機(jī)及儀器中的高強(qiáng)、耐磨、主要用于制造船舶、飛機(jī)及儀器中的高強(qiáng)、耐磨、耐蝕件，如齒輪、軸承、蝸輪、軸套、

27、螺旋槳等。耐蝕件，如齒輪、軸承、蝸輪、軸套、螺旋槳等。n3 3、鈹青銅、鈹青銅鈹青銅制品鈹青銅制品l常用牌號(hào)有常用牌號(hào)有QBe2QBe2、QBe1.7QBe1.7、QBe1.9QBe1.9等等 。n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%1.72.5%。n具有高的強(qiáng)度、彈性極限、耐磨性、耐蝕性，良好的具有高的強(qiáng)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(jià)格較貴導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、冷熱加工及鑄造性能，但價(jià)格較貴. .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

28、、高壓軸承及防爆工具、航海羅盤(pán)等重要機(jī)件具、航海羅盤(pán)等重要機(jī)件. .n普通白銅普通白銅是是Cu-NiCu-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。 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(chēng)白銅。合金稱(chēng)白銅。分普通白銅分普通白銅和特殊白銅。和特殊白銅。n普通白銅普通白銅牌號(hào)：牌號(hào)：B+B+鎳的平均百分含量鎳的平均百分含量，如如B5B5。n常用牌號(hào)有常用牌號(hào)有B5B5、B19B19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(jī)械作的精密機(jī)械,

29、,儀表零件及冷凝器儀表零件及冷凝器, ,蒸餾器蒸餾器, ,熱交換器熱交換器等等. . n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ZnZn、MnMn、AlAl等元素等元素形成的，分別稱(chēng)鋅白銅、錳白銅、鋁白銅等。形成的，分別稱(chēng)鋅白銅、錳白銅、鋁白銅等?？点~熱偶康銅熱偶白銅型材白銅型材n其耐蝕性、強(qiáng)度和塑性高，成本低。其耐蝕性、強(qiáng)度和塑性高，成本低。n常用牌號(hào)如常用牌號(hào)如BMn40-1.5BMn40-1.5( (康銅康銅) )、BMn43-0.5BMn43-0.5( (考銅考銅) )。n用于制造精密機(jī)械、儀表零件及用于制造精密機(jī)械、儀表零件及 醫(yī)療器械醫(yī)療器械等。等。第三節(jié)第三節(jié)

30、 鈦及鈦合金鈦及鈦合金 n一、工業(yè)純鈦一、工業(yè)純鈦 美美F-22戰(zhàn)機(jī)約戰(zhàn)機(jī)約36%重量的零重量的零件用鈦合金制造件用鈦合金制造n純鈦密度小，熔點(diǎn)高。純鈦密度小，熔點(diǎn)高。882.5882.5發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變變 -Ti-Ti -Ti-Ti, , 由體心由體心立方立方 -Ti-Ti轉(zhuǎn)變?yōu)槊芘帕D(zhuǎn)變?yōu)槊芘帕椒?-Ti-Ti。n純鈦比強(qiáng)度高，塑性、純鈦比強(qiáng)度高，塑性、低溫韌性和耐蝕性好。低溫韌性和耐蝕性好。n純鈦主要用于純鈦主要用于 350350以下工作、強(qiáng)度要求以下工作、強(qiáng)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

31、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n二、鈦合金二、鈦合金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(lèi)，它型鈦合金三類(lèi)，它們的牌號(hào)分別用們的牌號(hào)分別用TATA、TBTB、TCTC加順序號(hào)表示加順序號(hào)表示 。如。如TA5TA5、TB2TB2、TC4TC4等。其中等。其中TA0TA3TA0TA3為工業(yè)純鈦。為工業(yè)純鈦。 鈦合金泵鈦合金泵n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。鋁能提高鈦合金的強(qiáng)度、比強(qiáng)度和再結(jié)晶溫

32、度。鋁。鋁能提高鈦合金的強(qiáng)度、比強(qiáng)度和再結(jié)晶溫度。n1 1、 型鈦合金型鈦合金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n主加元素為鋁，還有主加元素為鋁，還有錫、硼等。錫、硼等。 n不能熱處理強(qiáng)化，通不能熱處理強(qiáng)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。n強(qiáng)度低于另兩類(lèi)鈦合強(qiáng)度低于另兩類(lèi)鈦合金，但高溫強(qiáng)度、低金，但高溫強(qiáng)度、低溫韌性及耐蝕性?xún)?yōu)越。溫韌性及耐蝕性?xún)?yōu)越。 n常用牌號(hào)有常用牌號(hào)有TA5TA5、TA7TA7等等 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n主要用于制造主要用于制造500500

33、以下工作的以下工作的零件，如飛機(jī)壓氣機(jī)葉片、導(dǎo)彈零件，如飛機(jī)壓氣機(jī)葉片、導(dǎo)彈的燃料罐、超音速飛機(jī)的蝸輪機(jī)的燃料罐、超音速飛機(jī)的蝸輪機(jī)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。 n2 2、 型鈦合金型鈦合金鈦合金管鈦合金管鈦合金管應(yīng)用鈦合金管應(yīng)用n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。n經(jīng)淬火加時(shí)效處理后，經(jīng)淬火加時(shí)效處理后，組織為組織為 相基體上分布相基體上分布著細(xì)小的著細(xì)小的 相粒子。相粒子。n這類(lèi)合金強(qiáng)度高，但冶這類(lèi)合金強(qiáng)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。n 型鈦合金有型鈦合金有TB2TB2、TB3T

34、B3、TB4TB4三個(gè)牌號(hào)。三個(gè)牌號(hào)。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n主要用于主要用于350350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(jī)壓氣機(jī)葉片、如飛機(jī)壓氣機(jī)葉片、軸、彈簧、輪盤(pán)等軸、彈簧、輪盤(pán)等。n3 3、 + + 型鈦合金型鈦合金鈦合金列管式換熱器鈦合金列管式換熱器n加入的合金元素有鋁、釩、加入的合金元素有鋁、釩、 鉬鉬 鉻等。鉻等。n可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，強(qiáng)度高，塑性好，具有良好可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，強(qiáng)度高，塑性好，具有良好的熱強(qiáng)性、耐蝕性和低溫韌性。的熱強(qiáng)性、耐蝕性和低溫韌性。n + + 型鈦合金共有九個(gè)牌號(hào)，其型鈦合金共有九個(gè)牌號(hào)，其中以中以

35、TC4TC4應(yīng)用最廣、用量最大，其應(yīng)用最廣、用量最大，其經(jīng)過(guò)淬火加時(shí)效處理后，組織為經(jīng)過(guò)淬火加時(shí)效處理后，組織為 + + + +時(shí)效析出的時(shí)效析出的針狀針狀 。+鈦合金組織鈦合金組織+鈦合金組織（電鏡）鈦合金組織（電鏡）n + + 型鈦合金型鈦合金主要主要用于制造用于制造400400以下以下工作的飛機(jī)壓氣機(jī)工作的飛機(jī)壓氣機(jī)葉片、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外殼、火箭和導(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(jī)壓氣機(jī)葉片飛機(jī)壓氣機(jī)葉片第第四四節(jié)節(jié) 軸承合金軸承合金 n制造滑動(dòng)軸承的軸瓦及其內(nèi)襯的耐磨合金稱(chēng)為軸承制造滑動(dòng)軸承的軸瓦及其內(nèi)襯的耐磨合金稱(chēng)為軸承合金。合金?；瑒?dòng)軸承是許多機(jī)器設(shè)備中對(duì)旋轉(zhuǎn)軸起支撐滑動(dòng)軸承是許多機(jī)器設(shè)備中對(duì)旋轉(zhuǎn)軸起支撐 作用的重要部件，由軸承作用的重要部件，由軸承體和軸瓦兩部分組成。體和軸瓦兩部分組成。l與滾動(dòng)軸承相比滑動(dòng)軸承具與滾動(dòng)軸承相比滑動(dòng)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(wú)噪音及拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)噪音及拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)。 n一、組織性能要求一、組織性能要求n當(dāng)軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸瓦與軸頸發(fā)生強(qiáng)烈摩擦，承受當(dāng)軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸瓦與軸頸發(fā)生強(qiáng)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。n對(duì)軸承合金的性能要求：對(duì)軸承合金的性能要求： n