ch5常用有色金屬

機(jī)械工程材料主講：許令峰MechanicalEngineeringMaterialsScience機(jī)械與電子工程學(xué)院§3有色金屬及其合金密度2.7g/cm3，熔點(diǎn)660℃，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好。抗氧化，易加工。σb≈80~100MPa，δ≈50%應(yīng)用——散熱器、器皿等。一、純鋁鋁及鋁合金牌號：L+數(shù)字（1-6）L表示鋁，數(shù)字表示雜質(zhì)純鋁不能熱處理強(qiáng)化，只能采用冷加工強(qiáng)化。二、鋁合金的分類變形Al合金鑄造Al合金-CuAl2三、鋁合金的熱處理1．退火200～300℃去應(yīng)力350～450℃再結(jié)晶軟化2．固溶時效處理固溶處理：水冷淬火→過飽和固溶體時效處理：過飽和固溶體分解，析出強(qiáng)化相。

自然時效——在室溫長時間停留，如，數(shù)天。

人工時效——加熱至100~200℃，保溫一定時間。時效強(qiáng)化

——淬火后合金強(qiáng)硬度隨時間延長而顯著升高時效效果

——時效溫度高，則速度快，但強(qiáng)化效果小。合金類別代號主要化學(xué)成分,%熱處理機(jī)械性能CuMgMn其它σb

MPa

%HB防銹鋁LF54.5~5.50.3~0.6退火（不可熱處理強(qiáng)化）2702370LF114.8~5.50.3~0.6V0.02~0.22702370LF211.0~1.61302330硬鋁LY12.2~3.00.2~0.5固溶處理+自然時效3002470LY113.8~4.80.4~0.80.4~0.842018100LY123.8~4.91.2~1.80.3~0.948011131超硬鋁LC41.4~2.01.8~2.80.2~0.6Zn5.0~7.0固溶處理+人工時效60012150LC62.2~2.82.5~3.20.2~.5Zn7.6~8.66807190鍛鋁LD51.8~2.60.4~0.80.4~0.8Si0.7~1.242013105LD71.9~2.51.4~1.8Ni1~1.5Fe1.0~1.544013120LD103.9~4.80.4~0..80.4~1.0Si0.5~1.248010135應(yīng)用（1）

衛(wèi)星天線（LF2）防銹鋁

——油箱、鉚釘。飛機(jī)翼梁

（腹板為硬鋁）硬鋁

——螺旋槳、翼梁。應(yīng)用（2）

超硬鋁

——飛機(jī)大梁、起落架。鍛鋁——鍛件、飛機(jī)蒙皮。合金代號主

要

化

學(xué)

成

分,%機(jī)

械

性

能SiCuMg鑄造方法熱處理bMPa%HBAl-SiZL1016.0~8.00.2~0.4SBT6230170ZL10210~13SBJT2T2143153425050ZL1104.0~6.05.0~8.00.2~0.5JT1170－90Al-CuZL2034.0~5.0JT4210660Al-MgZL3019.5~11.5ST4280920Al-ZnZL4026.0~8.0Zn5~70.4~0.7JT1240470鑄造方法：SB——砂型變質(zhì)；J——金屬型；S——砂型熱處理：T1——不淬火，人工時效；T2——退火；

T4——淬火+自然時效；T6——淬火+人工時效五、鑄造鋁合金Al-Si合金——鑄造性好（熔點(diǎn)低、流動性好、收縮?。?、耐蝕。變質(zhì)后，共晶體（細(xì)點(diǎn)狀Si+α基體）+初晶α

變質(zhì)處理

——顯著提高力學(xué)性能。

組織變質(zhì)前，共晶體（粗針狀Si+α基體）未變質(zhì)處理

經(jīng)變質(zhì)處理

ZL102的鑄態(tài)組織Al-Si合金的應(yīng)用Al-Si系鑄造合金發(fā)動機(jī)活塞(裙部為Al-Si-Cu-Mg合金)儀表、電機(jī)殼體、汽缸體。Al-Cu系鑄造合金內(nèi)燃機(jī)汽缸頭強(qiáng)度高、耐熱性好。分類紫銅——純銅黃銅——Cu-Zn系合金白銅——Cu-Ni系合金青銅——其它Cu合金，如Cu-Sn、Cu-Al系合金。

銅及其合金一、純銅密度8.96g/cm3，熔點(diǎn)1083℃，導(dǎo)電導(dǎo)熱性僅次于Ag。耐大氣、水腐蝕。σb≈230~250MPa，δ≈50%應(yīng)用——散熱器、電線等。純銅管散熱器牌號：T+數(shù)字（1-4）T表示銅，數(shù)字表示雜質(zhì)二、黃銅普通黃銅——Cu-Zn合金單相黃銅——如H80，含80%Cu單相α，塑性好，可冷成型。雙相黃銅——如H62，α+

CuZn，強(qiáng)度高，可熱變形。鑄造黃銅——如ZCuZn38，含38%Zn。Cu-Zn合金的顯微組織雙相黃銅α+

CuZn單相黃銅αCu-Zn合金的牌號、性能代號化學(xué)成分,%機(jī)械性能CuZn加工

狀態(tài)bMPa%HBH9695~97余量退火25035－H8079~81余量退火27050－H6867~70余量退火30040－H5957~60余量退火變形300420255－103Cu-Zn合金的應(yīng)用汽車機(jī)油泵襯套特殊黃銅——改善Cu-Zn合金的耐蝕性、機(jī)械性能。組

別代

號主要化學(xué)成分,%機(jī)械性能(變形)Cu其它bMPa%HBPb黃銅HPb63-3HPb60-162.0~65.059.0~61.0Pb2.4~3.0Pb0.6~1.060061054－－Sn黃銅HSn90-1HSn62-188.0~91.061.0~63.0Sn0.25~0.75Sn0.7~1.152070054148－Al黃銅HAl77-276.0~79.0Al1.8~2.665012170Si黃銅HSi65-1.5-363.5~66.5Si1.0~2.0Pb2.5~3.56008160Mn黃銅Fe黃銅HMn58-2HFe59-1-157.0~60.057.0~60.0Mn1.0~1.2Fe0.6~1.27007001010175160Ni黃銅HNi65-564.0~67.0Ni5.0~6.57004－特殊黃銅的應(yīng)用——船舶、化工零件及裝飾如齒輪、螺旋槳、軸承。三、青銅1.Sn青銅壓力加工Sn青銅——如QSn4-3，含4%Sn、3%Zn。鑄造Sn青銅——如ZCuSn10Zn2耐蝕、耐磨、彈性好，用于軸承、彈簧。錫青銅管船用Sn青銅接頭、閥體、閥蓋。2.Al青銅如

QAl5、ZCuAl10Fe3，強(qiáng)度，耐磨、耐蝕性高于黃銅和Sn青銅。大型水力發(fā)電設(shè)備中的抗磨環(huán)3.Be青銅如

QBe2，強(qiáng)度、彈性高，耐磨、耐蝕。做彈簧，高速軸承等。鈹青銅制品三、滑動軸承合金滑動軸承用來支撐軸，由軸承體和軸瓦組成。 承載面大，工作平穩(wěn)，無噪音，拆裝方便。滑動軸承合金——軸瓦及內(nèi)襯的材料內(nèi)燃機(jī)軸瓦（一）對軸承合金的要求工作條件——承受軸頸的沖擊、交變載荷，及強(qiáng)烈摩擦。性能要求強(qiáng)韌性好，磨合性、減摩性好。導(dǎo)熱、抗蝕性好。組織軟基體+硬的質(zhì)點(diǎn)，或，硬基體+軟質(zhì)點(diǎn)（二）常用軸承合金ZChSnSb11-6的組織，×100Sn基軸承合金ZChSnSb11-6（含11%Sb，6%Cu）。α軟基體+硬質(zhì)點(diǎn)（白方塊SnSb

＋白針狀Cu6Sn5）Sn基巴氏合金高速軸瓦Pb基軸承