第9章有色金屬

第9章有色金屬及合金有色金屬的產(chǎn)量和用量不如黑色金屬多，但由于其具有許多優(yōu)良的特性，如特殊的電、磁、熱性能，耐蝕性能及高的比強(qiáng)度(強(qiáng)度與密度之比)等，已成為現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的金屬材料.材料占汽車凈重比AlFe塑料其它橡膠磁材料玻璃聚碳酸酯Ti碳纖維各種材料在先進(jìn)汽車中占的重量百分比Al37%Fe24%塑料13%其它11%鑄造有色金屬及其合金牌號(hào)表示方法統(tǒng)一如下:①鑄造有色純金屬的牌號(hào)為Z+該金屬元素符號(hào)+純度百分含量數(shù)字(或用一短橫加順序號(hào))。如ZAl99.5和ZTi-1。

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②鑄造有色合金的牌號(hào)為Z+基體元素符號(hào)+主要合金元素符號(hào)及其名義百分含量數(shù)字+其他合金元素符號(hào)及其百分含量數(shù)字。如ZAlSi7Cu4、ZCuZn31Al2、ZSnSb11Cu6等?；旌舷⊥猎胤?hào)用RE表示。優(yōu)質(zhì)合金在牌號(hào)后標(biāo)注字母“A”。有色金屬種類很多，本章僅對(duì)機(jī)械、儀表等工業(yè)中廣泛使用的鋁、銅、鈦等作簡(jiǎn)要介紹。9.1鋁及其合金一、鋁及鋁合金性能特點(diǎn)純鋁具有銀白色金屬光澤，密度小（2.72g/cm3），熔點(diǎn)低（660.4℃），導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能優(yōu)良。耐大氣腐蝕，易于加工成形。具有面心立方晶格，無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，無磁性。鋁合金制造的機(jī)翼9.1鋁及其合金鋁合金既具有高強(qiáng)度又保持純鋁的優(yōu)良特性。鋁合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn等，此外還有Cr、Ni、Ti、Zr等輔加元素。鋁合金型材鋁鑄件9.1鋁及其合金二、提高強(qiáng)度的主要途徑時(shí)效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(qiáng)化相的熱處理。合金元素對(duì)鋁的強(qiáng)化作用：固溶強(qiáng)化、時(shí)效強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化（變質(zhì)處理）、冷變形強(qiáng)化。固溶處理是指將合金加熱到固溶線以上，保溫并淬火后獲得過飽和的單相固溶體組織的處理。加熱固溶淬火過飽和時(shí)效析出9.1鋁及其合金在室溫下進(jìn)行的時(shí)效稱自然時(shí)效；在加熱條件下進(jìn)行的時(shí)效稱人工時(shí)效。時(shí)效強(qiáng)化效果與加熱溫度和保溫時(shí)間有關(guān)。溫度一定時(shí)，隨時(shí)效時(shí)間延長(zhǎng)，時(shí)效曲線上出現(xiàn)峰值，超過峰值時(shí)間，析出相聚集長(zhǎng)大，強(qiáng)度下降，為過時(shí)效。隨時(shí)效溫度提高，峰值強(qiáng)度下降，出現(xiàn)峰值的時(shí)間提前。含4%Cu鋁合金的時(shí)效曲線

時(shí)效時(shí)間/d9.1鋁及其合金在普通鑄造條件下，ZL102組織幾乎全部為共晶體，由粗針狀的硅晶體和固溶體組成，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)小均勻的共晶體加固溶體組織，以提高性能。未變質(zhì)處理經(jīng)變質(zhì)處理ZL102的鑄態(tài)組織9.1鋁及其合金冷變形強(qiáng)化不能熱處理強(qiáng)化的鋁合金的強(qiáng)化方法冷變形增加其內(nèi)部的位錯(cuò)密度，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，提高合金強(qiáng)度。9.1鋁及其合金可將鋁合金分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。變形鋁合金又分為可熱處理強(qiáng)化和不可熱處理強(qiáng)化兩類.鋁合金分類示意圖三、鋁合金的分類鋁合金一般具有有限固溶型共晶相圖。9.1鋁及其合金1、鑄造鋁合金①

Al-Si系鑄造鋁合金又稱硅鋁明。其中ZL102(ZAlSi12)是含12%Si的鋁硅二元合金，稱為簡(jiǎn)單硅鋁明.577℃12.7%Al-Si系：代號(hào)為ZL1+兩位數(shù)字順序號(hào)Al-Cu系：代號(hào)為ZL2+兩位數(shù)字順序號(hào)Al-Mg系：代號(hào)為ZL3+兩位數(shù)字順序號(hào)Al-Zn系：代號(hào)為ZL4+兩位數(shù)字順序號(hào)9.1鋁及其合金Al-Si系鑄造鋁合金的鑄造性能好，具有優(yōu)良的耐蝕性、耐熱性和焊接性能。

活塞(裙部為鋁硅合金)用于制造飛機(jī)、儀表、電動(dòng)機(jī)殼體、汽缸體、風(fēng)機(jī)葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞等。9.1鋁及其合金②Al-Cu系鑄造鋁合金這類合金的耐熱性好，強(qiáng)度較高；但密度大，鑄造性能、耐蝕性能差，強(qiáng)度低于Al-Si系合金。汽缸頭常用代號(hào)有ZL201(ZAlCu5Mn)、ZL203(ZAlCu4)等。主要用于制造在較高溫度下工作的高強(qiáng)零件，如內(nèi)燃機(jī)汽缸頭、汽車活塞等。9.1鋁及其合金這類合金的耐蝕性好，強(qiáng)度高，密度小；但鑄造性能差,耐熱性低。常用代號(hào)為ZL301(ZAlMg10)、ZL303(ZAlMg5Si1)等。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、氨用泵體等。鼓風(fēng)機(jī)密封件等(ZL102、301)③Al-Mg系鑄造鋁合金9.1鋁及其合金④Al-Zn系鑄造鋁合金這類合金的鑄造性能好，強(qiáng)度較高，可自然時(shí)效強(qiáng)化；但密度大，耐蝕性較差。大型空壓機(jī)活塞(ZL401)常用代號(hào)為ZL401(ZAlZn11Si7)、ZL402(ZAlZn6Mg)等.主要用于制造形狀復(fù)雜受力較小的汽車、飛機(jī)、儀器零件。9.1鋁及其合金2、變形鋁合金

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)四位字符體系牌號(hào)的第一、三、四位為阿拉伯?dāng)?shù)字。第二位為英文大寫字母，表示原始純鋁或鋁合金的改型情況。字母A，則表示為原始合金。牌號(hào)的第一位數(shù)字表示鋁及鋁合金的組別（按Cu、Mn、Si、Mg、Mg2Si、Zn、其他元素的順序）。最后兩位數(shù)字用以標(biāo)識(shí)同一組中不同的鋁合金或表示鋁的純度。①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。不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，常利用加工硬化提高其強(qiáng)度9.1鋁及其合金汽化器(熱交換管為L(zhǎng)F21)常用的Al-Mn系合金有LF21（3A21），其抗蝕性和強(qiáng)度高于純鋁，用于制造油罐、油箱、管道、鉚釘?shù)刃枰獜澢_壓加工的零件。常用的Al-Mg系合金有LF5（5A05），其密度比純鋁小，強(qiáng)度比Al-Mn合金高，在航空工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，如制造管道、容器、鉚釘及承受中等載荷的零件。9.1鋁及其合金②硬鋁合金主要是Al-Cu-Mg系合金，并含少量Mn。可進(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。常用硬鋁合金如LY11(2A11)、LY12(2A12)等，用于制造沖壓件、模鍛件和鉚接件，如螺旋槳、梁、鉚釘?shù)?

飛機(jī)翼梁(腹板為硬鋁合金)9.1鋁及其合金③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)化效果超過硬鋁合金.熱態(tài)塑性好，但耐蝕性差。常用合金有LC4、LC9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.飛機(jī)主起落架9.1鋁及其合金④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。壓氣機(jī)葉片Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐熱鍛鋁合金常用牌號(hào)有LD7(2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等。用于制造150~225℃下工作的零件，如壓氣機(jī)葉片、超音速飛機(jī)蒙皮等。9.2鎂及其合金鎂由菱鎂礦、光鹵石、鹽礦、鹵水以及海水中提煉制取，主要通過熔融氯化鎂（MgCl2）電解還原得到。密度低，常用結(jié)構(gòu)材料中最輕的金屬：20℃時(shí)密度1.738g/cm3。室溫強(qiáng)度低、塑性差：純鎂單晶體臨界切應(yīng)力為4.8MPa左右，其多晶體的強(qiáng)度和硬度很低，不能直接用做結(jié)構(gòu)材料。9.2鎂及其合金化學(xué)活性高：在大氣中有足夠的耐蝕性，在氫氟酸、堿和礦物油中也耐蝕，但在淡水、海水中耐蝕性差。1、鎂合金分類純鎂中加入Al、Zn、Mn、Zr及稀土等元素，制成鎂合金。Mg-Mn系、Mg-Al-Zn系、Mg-Zn-Zr系和Mg-RE-Zr系等合金系。9.2鎂及其合金按成型工藝分為兩類，變形鎂合金和鑄造鎂合金。不過，許多鎂合金既可做鑄造合金，也可做變形合金。變形鎂合金：MB＋順序號(hào)表示。鑄造鎂合金：ZM＋順序號(hào)表示。9.2鎂及其合金牌號(hào)按化學(xué)成分分類抗拉強(qiáng)度（Mpa）伸長(zhǎng)率％用途ZM1Mg-Al-Zn系2355飛機(jī)輪轂、支架等抗沖擊件ZM2Mg-Al-Zn系1852.5200℃以下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)零件等ZM3Mg-RE-Zr系1181.5高溫高壓下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)匣等ZM5Mg-Zn-Zr系2255機(jī)艙隔框、增壓機(jī)匣等高載荷零件MB1Mg-Mn系2108形狀簡(jiǎn)單受力不大的耐蝕零件MB2Mg-Al－Zn－Mn系25020飛機(jī)蒙皮、壁板及耐蝕零件MB8Mg-Mn系2607形狀復(fù)雜的鍛件和模鍛件MB15Mg-Zn－Zr系3359室溫下承受大載荷的零件，如機(jī)翼等9.2鎂及其合金2、鎂合金熱處理類型T1——部分固溶加自然時(shí)效；T2——鑄后退火；T3——固溶加冷加工；T4——固溶處理加自然時(shí)效；T5——人工時(shí)效；T6——固溶處理加人工時(shí)效；T7——固溶處理加穩(wěn)定化處理；T8——固溶處理、冷加工加人工時(shí)效。9.2鎂及其合金3、鎂合金的應(yīng)用DVD外殼手機(jī)外殼DELL:支撐TFT–LCD面板的上蓋和機(jī)身底座下蓋皆為鎂合金鎂合金在3C工業(yè)中的應(yīng)用9.2鎂及其合金9.2鎂及其合金鎂合金在航空領(lǐng)域中的應(yīng)用美軍B-36重型轟炸機(jī)：每架用4086Kg鎂合金簿板。9.3鈦及鈦合金一、工業(yè)純鈦純鈦密度小，熔點(diǎn)高。882.5℃發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變-Ti?-Ti，由體心立方-Ti轉(zhuǎn)變?yōu)槊芘帕?Ti.純鈦比強(qiáng)度高，塑性、低溫韌性和耐蝕性好。美F-22戰(zhàn)機(jī)約36%重量的零件用鈦合金制造9.3鈦及鈦合金純鈦主要用于350℃以下工作、強(qiáng)度要求不高的零件，如石油化工用熱交換器、反應(yīng)器，海水凈化裝置及艦船零部件。

鈦管換熱器鈦制蒸餾塔9.3鈦及鈦合金二、鈦合金純鈦加入合金元素形成鈦合金。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)晶溫度.按退火組織，鈦合金可分為型鈦合金、型鈦合金和+型鈦合金三類，它們的牌號(hào)分別用TA、TB、TC加順序號(hào)表示。如TA5、TB2、TC4等。其中TA0~TA3為工業(yè)純鈦。鈦合金泵9.3鈦及鈦合金1、型鈦合金主加元素為鋁，還有錫、硼等。不能熱處理強(qiáng)化，通常在退火狀態(tài)下使用,組織為單相固溶體.強(qiáng)度低于另兩類鈦合金，但高溫強(qiáng)度、低溫韌性及耐蝕性優(yōu)越.鈦合金氫泵誘導(dǎo)輪鈦合金氫泵殼體9.3鈦及鈦合金常用牌號(hào)有TA5、TA7等主要用于制造500℃以下工作的零件，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)匣及飛船上的高壓低溫容器等。鈦合金衛(wèi)星框架鈦合金液下泵-Ti合金組織9.3鈦及鈦合金2、型鈦合金加入的合金元素有鉬、鉻、釩、鋁等。經(jīng)淬火加時(shí)效處理后，組織為相基體上分布著細(xì)小的相粒子。這類合金強(qiáng)度高，但冶煉工藝復(fù)雜，難于焊接,應(yīng)用受到限制。鈦合金管鈦合金管應(yīng)用9.3鈦及鈦合金型鈦合金有TB1、TB2兩個(gè)牌號(hào)。主要用于350℃以下工作的結(jié)構(gòu)件和緊固件,如飛機(jī)壓氣機(jī)葉片、軸、彈簧、輪盤等。鈦合金棒β鈦合金眼鏡架鈦離心泵9.3鈦及鈦合金3、+型鈦合金加入的合金元素有鋁、釩、鉬鉻等。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。鈦合金列管式換熱器9.3鈦及鈦合金+型鈦合金共有九個(gè)牌號(hào)，其中以TC4應(yīng)用最廣、用量最大，其經(jīng)過淬火加時(shí)效處理后，組織為++時(shí)效析出的針狀。α+β鈦合金組織α+β鈦合金組織（電鏡）9.3鈦及鈦合金+型鈦合金主要用于制造400℃以下工作的飛機(jī)壓氣機(jī)葉片、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外殼、火箭和導(dǎo)彈的液氫燃料箱部件及艦船耐壓殼體等.飛機(jī)壓氣機(jī)葉片9.3鈦及鈦合金2、淬火和時(shí)效和+型鈦合金高溫淬火，可能被過冷保留下來，過冷也可能發(fā)生馬氏體相變，轉(zhuǎn)變?yōu)椤漶R氏體（密排六方）。過冷、′相時(shí)效時(shí)發(fā)生過冷→+穩(wěn)定和′→+穩(wěn)定相變，從相中析出相使合金強(qiáng)化。去應(yīng)力→450～650℃再結(jié)晶→750～800℃三、鈦合金熱處理1、退火9.3鈦及鈦合金四、鈦合金的性能壓力加工性：可采用鍛造、軋制、擠壓、沖壓等，但壓力加工性不如低合金鋼超塑性：具有一定成分比例的合金在一定條件下表現(xiàn)出極高塑性的現(xiàn)象焊接性能：要在惰性氣體保護(hù)或真空中進(jìn)行鑄造性能：難熔、化學(xué)活度高，鑄造須在惰性氣體或真空中進(jìn)行切削加工性：導(dǎo)熱性差、易粘刀9.4銅及銅合金一、銅及銅合金性能特點(diǎn)純銅呈紫紅色，故又稱紫銅，具有面心立方晶格，無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，無磁性。純銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，在大氣、淡水和冷凝水中有良好的耐蝕性。塑性好。

熱軋銅合金9.4銅及銅合金銅合金常加元素為Zn、Sn、Al、Mn、Ni、Fe、Be、Ti、Zr、Cr等，既提高了強(qiáng)度，又保持了純銅特性.銅管銅與黃銅帶銅合金分為黃銅、青銅、白銅三大類。9.4銅及銅合金二、黃銅（H）以Zn為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。黃銅按化學(xué)成分可分為普通黃銅和特殊黃銅；按工藝可分為加工黃銅和鑄造黃銅。黃銅鑄件黃銅棒9.4銅及銅合金1、普通黃銅Cu與Zn的二元合金稱為普通黃銅。加工普通黃銅的牌號(hào)為：H(黃)+表示銅平均百分含量的數(shù)字，如H68。工業(yè)上用的黃銅（Zn含量＜46%）有和+’兩種組織，分別稱單相黃銅和兩相黃銅。9.4銅及銅合金普通黃銅的顯微組織

單相黃銅兩相黃銅9.4銅及銅合金單相黃銅塑性好，常用牌號(hào)有H80、H70、H68，適于制造冷變形零件，如彈殼、冷凝器管等。兩相黃銅熱塑性好，強(qiáng)度高，常用牌號(hào)有H59、H62，適于制造受力件，如墊圈、彈簧、導(dǎo)管、散熱器等。汽車機(jī)油泵襯套9.4銅及銅合金2、特殊黃銅在普通黃銅的基礎(chǔ)上加入Al、Fe、Si、Mn、Pb、Sn、Ni等元素形成特殊黃銅。加工特殊黃銅的牌號(hào)為：

H+主加元素符號(hào)(Zn除外)+銅平均百分含量-主加元素平均百分含量，如HPb59-1.特殊黃銅強(qiáng)度、耐蝕性比普通黃銅好，鑄造性能改善。

黃銅制品9.4銅及銅合金常用牌號(hào)有HPb63-3、HAl60-1、HSn62-1、ZCuZn38Mn2Pb2、ZCuZn16Si4等。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。9.4銅及銅合金三、青銅（Q）除黃銅和白銅外的其他銅合金統(tǒng)稱為青銅。加工青銅的牌號(hào)為：Q+主加元素符號(hào)及其平均百分含量-其他元素平均百分含量如QSn4-3(含4%Sn、3%Zn).常用青銅有錫青銅、鋁青銅、鈹青銅、硅青銅、鉛青銅等。青銅制品9.4銅及銅合金1、錫青銅是以錫為主加元素的銅合金，錫含量一般為3~14%。錫青銅鑄造流動(dòng)性差，鑄件密度低，易滲漏，但體積收縮率在有色金屬中最小。錫青銅耐蝕性良好，在大氣、海水及無機(jī)鹽溶液中的耐蝕性比純銅和黃銅好，但在硫酸、鹽酸和氨水中的耐蝕性較差。錫青銅錠Cu-Sn相圖9.4銅及銅合金常用牌號(hào)有QSn4-3、QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1等。主要用于耐蝕承載件,如彈簧、軸承、齒輪軸、蝸輪、墊圈等。錫青銅管船用青銅軟管快速接頭閥(錫青銅閥體、閥蓋)9.4銅及銅合金2、鋁青銅以鋁為主加元素的銅合金，鋁含量為5~11%。大型水力發(fā)電設(shè)備中的抗磨環(huán)強(qiáng)度、硬度、耐磨性、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。常用牌號(hào)有QAl5、QAl7、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2等。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、螺旋槳等。9.4銅及銅合金3、鈹青銅以鈹為主加元素的銅合金，鈹含量為1.7~2.5%。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.鈹青銅制品常用牌號(hào)有QBe2、QBe1.7、QBe2.5等。用于重要的彈性件、耐磨件，如精密彈簧、膜片，高速、高壓軸承及防爆工具、航海羅盤等重要機(jī)件.9.4銅及銅合金普通白銅是Cu-Ni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。普通白銅牌號(hào)：B+鎳的平均百分含量，如B5。常用牌號(hào)有B5、B19等。用于在蒸汽和海水環(huán)境下工作的精密機(jī)械,儀表零件及冷凝器,蒸餾器,熱交換器等.白銅件四、白銅（B）以鎳為主要合金元素的銅合金稱白銅。分普通白銅和特殊白銅。9.4銅及銅合金特殊白銅是在普通白銅基礎(chǔ)上添加Zn、Mn、Al等元素形成的，分別稱鋅白銅、錳白銅、鋁白銅等。其耐蝕性、強(qiáng)度和塑性高，成本低。常用牌號(hào)如BMn40-1.5(康銅)、BMn43-0.5(考銅)。用于制造精密機(jī)械、儀表零件及醫(yī)療器械等?？点~熱偶白銅型材結(jié)構(gòu)鋼滾動(dòng)軸承鋼用于制造軸承套和滾動(dòng)體的專用鋼種。1、性能要求圓柱滾子軸承自動(dòng)調(diào)心球軸承軸承工作時(shí)，承受接觸應(yīng)力(達(dá)3000~3500MPa)、周期性交變載荷(頻率達(dá)數(shù)萬次/分)和摩擦。⑴高而均勻的硬度和耐磨性⑵高的b和接觸疲勞強(qiáng)度⑶足夠的韌性、淬透性和耐蝕性9.5軸承合金及粉末材料2、成分特點(diǎn)⑴高碳：0.95~1.10%C⑵合金元素：以Cr為主，加入Mn、Si。Cr、Mn、Si的主要作用是提高淬透性推力球軸承滾針軸承Cr還提高耐磨性（形成合金滲碳體）和耐蝕性。當(dāng)>1.65%Cr時(shí)，會(huì)因A’增加而使硬度和穩(wěn)定性下降。3、熱處理和組織特點(diǎn)滾動(dòng)軸承鋼是過共析鋼⑴熱處理：球化退火+淬火+低溫回火⑵組織：

M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)淬火后進(jìn)行冷處理(-60~-80℃)，可以減少A’，穩(wěn)定尺寸.軸承生產(chǎn)車間滾針軸承滾柱軸承滾珠軸承大型軸承4、常用鋼號(hào)及用途應(yīng)用最廣的是GCr15，大量用于中小型軸承；大型軸承用GCr15SiMn。這類鋼還可用于制造模具、量具等.9.5軸承合金及粉末材料9.5軸承合金及粉末材料9.5.1軸承合金的性能要求制造軸承中的軸瓦及內(nèi)襯。工作時(shí)，承受強(qiáng)烈的摩擦和周期性載荷。并要考慮使軸磨損最小。

較高的抗壓強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度；高的耐磨性，良好的磨合性和較小的摩擦數(shù)；足夠的塑性和韌性；良好的耐蝕性和導(dǎo)熱性，較小的膨脹系數(shù)和良好的工藝性。9.5軸承合金及粉末材料

1.軟基體上均勻分布著硬質(zhì)點(diǎn)

軟基體貯存潤(rùn)滑油；承受沖擊和振動(dòng)，嵌藏外來小硬物。硬質(zhì)點(diǎn)支撐軸頸，承受載荷，抵抗磨損。

具有較好的磨合性，耐沖擊與振動(dòng)，但承載能力不高。2.硬基體上均勻分布著軟質(zhì)點(diǎn)

軟質(zhì)點(diǎn)貯存潤(rùn)滑油，硬基體承受載荷并抵抗磨損。

摩擦系數(shù)低，承載能力高，但磨合性差。9.5軸承合金及粉末材料9.5.2軸承合金的分類及用途分類：錫基、鉛基、鋁基、銅基等牌號(hào)：“Z+基體合金元素符號(hào)+主加合金元素符號(hào)+數(shù)字+輔加元素符號(hào)+數(shù)字”組成。元素符號(hào)后的數(shù)字是以名義百分?jǐn)?shù)表示的該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

如ZSnSb11Cu6表示wSb≈11%、wCu≈6%，余量為錫的鑄造錫基軸承合金。9.5軸承合金及粉末材料

1.錫基軸承合金（錫基巴氏合金）摩擦系數(shù)和膨脹系數(shù)小，具有良好的塑性、減摩性、耐蝕性、導(dǎo)熱性、耐沖擊性和工藝性，抗咬合能力強(qiáng)——制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等大型機(jī)器的高速軸瓦。典型牌號(hào)ZSnSb11Cu6。

2.鉛基軸承合金（鉛基巴氏合金）強(qiáng)度、硬度、韌性、導(dǎo)熱性、耐蝕性及減摩性均比錫基軸承合金低，工作溫度<120℃，但價(jià)格較便宜——制造汽車、拖拉機(jī)、輪船、減速器等承受中、低載荷的中速軸承。典型牌號(hào)有ZPbSb16Sn16Cu2。9.5軸承合金及粉末材料3.銅基軸承合金鉛青銅疲勞強(qiáng)度、承載能力高，具有優(yōu)良的耐磨性、導(dǎo)熱性和低的摩擦因數(shù)，能在250℃左右溫度下工作，制造高速、重載軸承。典型牌號(hào)ZCuPb30。錫青銅適于制造高速度、高載荷的柴油機(jī)軸承。典型牌號(hào)ZCuSn10Pb1。

4.鋁基軸承合金密度小，導(dǎo)熱性、耐熱性、耐蝕性好，疲勞強(qiáng)度高，價(jià)格低，但膨脹系數(shù)大，抗咬合性差。高錫鋁基軸承合金，制造高速、重載汽車、拖拉機(jī)和內(nèi)燃機(jī)車上的發(fā)動(dòng)機(jī)軸承。典型牌號(hào)ZAlSn6Cu1Ni1。9.5軸承合金及粉末材料9.5.3粉末材料常用的粉末冶金材料粉末冶金材料是用幾種金屬粉末或金屬與非金屬粉末作原料，通過配料、壓制成形、燒結(jié)和后處理等工藝過程而制成的材料。生產(chǎn)粉末冶金材料的方法稱為粉末冶金法。1、粉末冶金減摩材料滑動(dòng)軸承（含油軸承）

可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)潤(rùn)滑，一般用于中速、輕載荷的軸承，尤其適宜制造不能經(jīng)常加油的軸承，如食品機(jī)械、電影機(jī)械、紡織機(jī)械、家用電器（如電風(fēng)扇、電唱機(jī)）軸承等。9.5軸承合金及粉末材料

鐵+石墨鐵基鐵+硫+石墨含油軸承銅基青銅粉末+石墨（ZCuSn5Pb5Zn5）鋁基某些場(chǎng)合下，逐漸替代銅基9.5軸承合金及粉末材料2、粉末冶金結(jié)構(gòu)材料

鐵基結(jié)構(gòu)材料：