第二章 有色金屬

1、第二章 有色金屬及其合金朱 榮1 鋁及其合金鋁及其合金2銅及其合金銅及其合金3鎂及其合金鎂及其合金4鈦及其合金鈦及其合金5軸承合金軸承合金一、工業(yè)純鋁（物理性能）一、工業(yè)純鋁（物理性能） 具有銀白色金屬光澤，密度具有銀白色金屬光澤，密度2.72g/cm2.72g/cm3 3，熔，熔點(diǎn)點(diǎn)660.4660.4，具有，具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性，其導(dǎo)電，其導(dǎo)電性僅次于銀和銅。純鋁在空氣中易氧化，表面性僅次于銀和銅。純鋁在空氣中易氧化，表面形成一層能阻止內(nèi)層金屬繼續(xù)被氧化的致密的形成一層能阻止內(nèi)層金屬繼續(xù)被氧化的致密的氧化膜，因此具有良好的氧化膜，因此具有良好的抗大氣腐蝕性抗大氣腐蝕性能

2、。能。一、工業(yè)純鋁（工藝性能）一、工業(yè)純鋁（工藝性能） 純鋁具有純鋁具有面心立方面心立方結(jié)構(gòu)，具有極好的塑性和較低的結(jié)構(gòu)，具有極好的塑性和較低的強(qiáng)度強(qiáng)度( (純度純度99.99%99.99%時(shí)，時(shí)，b b45MPa45MPa，50%)50%)，良好的低溫性良好的低溫性能能(-235(-235塑性和沖擊韌度也不降低塑性和沖擊韌度也不降低) )，冷變形加工可提，冷變形加工可提高其強(qiáng)度，但塑性降低。高其強(qiáng)度，但塑性降低。 鑄、壓力加工、焊和切削加工性能具佳鑄、壓力加工、焊和切削加工性能具佳。 工業(yè)純鋁中含有少量鐵、硅等工業(yè)純鋁中含有少量鐵、硅等雜質(zhì)元素雜質(zhì)元素，雜質(zhì)含量增，雜質(zhì)含量增加，其導(dǎo)電性、抗

3、蝕性及塑性都降低。加，其導(dǎo)電性、抗蝕性及塑性都降低。一、工業(yè)純鋁（分類）一、工業(yè)純鋁（分類）按純度：按純度：高純鋁高純鋁、工業(yè)高純鋁工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁工業(yè)純鋁高純鋁：高純鋁：有有L05L05L01L01五種，數(shù)字越大，純度越高；五種，數(shù)字越大，純度越高；工業(yè)高純鋁：工業(yè)高純鋁：有有LG5LG5LG1LG1五種，數(shù)字越大，純度越高；五種，數(shù)字越大，純度越高；工業(yè)純鋁：工業(yè)純鋁：有有L1L1L7L7七種，數(shù)字越小，純度越高。七種，數(shù)字越小，純度越高。用途：用途：工業(yè)純鋁的主要用途是配制鋁合金，高純鋁主要工業(yè)純鋁的主要用途是配制鋁合金，高純鋁主要用于科學(xué)試驗(yàn)和化學(xué)工業(yè)。純鋁還可用來制造導(dǎo)線、包用于

4、科學(xué)試驗(yàn)和化學(xué)工業(yè)。純鋁還可用來制造導(dǎo)線、包覆材料、耐蝕和生活器皿等。覆材料、耐蝕和生活器皿等。 二、鋁合金的分類二、鋁合金的分類 鋁中加入適量鋁中加入適量SiSi、CuCu、MgMg、ZnZn、MnMn等主加元素和等主加元素和CrCr、TiTi、ZrZr、B B、NiNi等輔加元素，組成鋁合金，可提高強(qiáng)度等輔加元素，組成鋁合金，可提高強(qiáng)度并保持純鋁的特性。并保持純鋁的特性。 根據(jù)成分和生產(chǎn)工藝特點(diǎn)可將根據(jù)成分和生產(chǎn)工藝特點(diǎn)可將鋁合金分為兩大類鋁合金分為兩大類： 1) 1) 形變鋁合金形變鋁合金 2) 2) 鑄造鋁合金鑄造鋁合金二、鋁合金的分類二、鋁合金的分類形變鋁合金形變鋁合金: :成分在成

5、分在D D點(diǎn)以左點(diǎn)以左的合的合金，加熱至固溶線金，加熱至固溶線DF以上溫度以上溫度得到均勻的單相得到均勻的單相固溶體，塑性固溶體，塑性好，適于進(jìn)行鍛造、軋制等。好，適于進(jìn)行鍛造、軋制等。鑄造鋁合金鑄造鋁合金: :成分在成分在D點(diǎn)以右點(diǎn)以右的的合金，存在共晶組織，塑性較差，合金，存在共晶組織，塑性較差，不宜壓力加工，但流動性好，適不宜壓力加工，但流動性好，適宜鑄造。宜鑄造。 二、鋁合金的分類二、鋁合金的分類(形變鋁合金形變鋁合金)形變鋁合金中，形變鋁合金中，小于小于F F點(diǎn)的合點(diǎn)的合金，固溶體成分不隨溫度而變金，固溶體成分不隨溫度而變化，不能通過熱處理方法強(qiáng)化，化，不能通過熱處理方法強(qiáng)化，稱為稱

6、為不可熱處理強(qiáng)化的鋁合金不可熱處理強(qiáng)化的鋁合金；成分在成分在F-DF-D之間的合金，固溶之間的合金，固溶體成分隨溫度變化，可通過熱體成分隨溫度變化，可通過熱處理方法強(qiáng)化，稱為處理方法強(qiáng)化，稱為可熱處理可熱處理強(qiáng)化的鋁合金強(qiáng)化的鋁合金。 三、鋁合金的熱處理三、鋁合金的熱處理(退火、淬火和時(shí)效退火、淬火和時(shí)效) )1 1退火退火(1) (1) 再結(jié)晶退火再結(jié)晶退火再結(jié)晶溫度以上保溫一段時(shí)間后空冷，再結(jié)晶溫度以上保溫一段時(shí)間后空冷，用于消除變形工件的加工硬化，提高塑性，以便繼續(xù)用于消除變形工件的加工硬化，提高塑性，以便繼續(xù)進(jìn)行成形加工。進(jìn)行成形加工。(2) (2) 低溫退火低溫退火消除內(nèi)應(yīng)力，適當(dāng)增

7、加塑性，消除內(nèi)應(yīng)力，適當(dāng)增加塑性，通常在通常在180180300300保溫保溫后空冷。后空冷。(3) (3) 均勻化退火均勻化退火消除鑄錠或鑄件的成分偏析及內(nèi)應(yīng)力，消除鑄錠或鑄件的成分偏析及內(nèi)應(yīng)力，提高塑性，通常在高溫長時(shí)間保溫后空冷。提高塑性，通常在高溫長時(shí)間保溫后空冷。 三、鋁合金的熱處理三、鋁合金的熱處理(退火、淬火和時(shí)效退火、淬火和時(shí)效) )2 2淬火（固溶處理）淬火（固溶處理） 將鋁合金將鋁合金加熱到固溶線以上加熱到固溶線以上保溫后快保溫后快冷，使第二相來不及析出，得到過飽和、冷，使第二相來不及析出，得到過飽和、不穩(wěn)定的單一不穩(wěn)定的單一固溶體。淬火后鋁合金的固溶體。淬火后鋁合金的強(qiáng)度

8、和硬度不高，具有很好的塑性。強(qiáng)度和硬度不高，具有很好的塑性。 三、鋁合金的熱處理三、鋁合金的熱處理(退火、淬火和時(shí)效退火、淬火和時(shí)效) )3. 3. 時(shí)效時(shí)效 將淬火后的鋁合金，在室溫或低溫加熱下保溫一將淬火后的鋁合金，在室溫或低溫加熱下保溫一段時(shí)間，隨時(shí)間延長其強(qiáng)度、硬度顯著升高而塑性降段時(shí)間，隨時(shí)間延長其強(qiáng)度、硬度顯著升高而塑性降低的現(xiàn)象，稱為低的現(xiàn)象，稱為時(shí)效時(shí)效。室溫下進(jìn)行的時(shí)效稱為。室溫下進(jìn)行的時(shí)效稱為自然時(shí)自然時(shí)效效；低溫加熱下進(jìn)行的時(shí)效稱為；低溫加熱下進(jìn)行的時(shí)效稱為人工時(shí)效人工時(shí)效。時(shí)效的實(shí)。時(shí)效的實(shí)質(zhì)，是第二相從過飽和、不穩(wěn)定的單一質(zhì)，是第二相從過飽和、不穩(wěn)定的單一固溶體中析固

9、溶體中析出和長大，由于第二相與母相（出和長大，由于第二相與母相（相）的共格程度不相）的共格程度不同，使同，使母相產(chǎn)生晶格畸變而強(qiáng)化母相產(chǎn)生晶格畸變而強(qiáng)化。三、鋁合金的熱處理三、鋁合金的熱處理(退火、淬火和時(shí)效退火、淬火和時(shí)效) )3. 3. 時(shí)效曲線時(shí)效曲線【Al-4%CuAl-4%Cu合金合金】 自然時(shí)效自然時(shí)效 人工時(shí)效人工時(shí)效四、形變鋁合金四、形變鋁合金形變鋁合金依據(jù)其性能特點(diǎn)可分為四種形變鋁合金依據(jù)其性能特點(diǎn)可分為四種： 防銹鋁合金防銹鋁合金 LFLF 硬鋁合金硬鋁合金 LYLY 超硬鋁合金超硬鋁合金 LCLC 鍛造鋁合金鍛造鋁合金 LDLD 其中防銹鋁合金為不可熱處理強(qiáng)化鋁合金，其中

10、防銹鋁合金為不可熱處理強(qiáng)化鋁合金，其它三種為可熱處理強(qiáng)化鋁合其它三種為可熱處理強(qiáng)化鋁合金。金。 四、形變鋁合金四、形變鋁合金(防銹鋁合金防銹鋁合金LFLF)主要系列：主要系列： Al-MnAl-Mn系、系、Al-MgAl-Mg系系主要性能：主要性能： 具有很高的塑性、較低或中等的強(qiáng)度、優(yōu)良具有很高的塑性、較低或中等的強(qiáng)度、優(yōu)良的耐蝕性能和良好的焊接性能。的耐蝕性能和良好的焊接性能。使使 用：用：防銹鋁只能用冷變形來強(qiáng)化，一般防銹鋁只能用冷變形來強(qiáng)化，一般在退火態(tài)或冷作硬化態(tài)使用。在退火態(tài)或冷作硬化態(tài)使用。四、形變鋁合金四、形變鋁合金(防銹鋁合金防銹鋁合金LFLF) 常用常用Al-MnAl-Mn

11、系：系：LF21LF21，抗腐蝕性較好，抗腐蝕性較好，常用來常用來制造需彎曲、冷拉或沖壓的零件，如管道、容器、制造需彎曲、冷拉或沖壓的零件，如管道、容器、油箱等。油箱等。 常用常用Al-MgAl-Mg系：系：F2F2、LF3LF3、LF5LF5、LF6LF6等，有較高等，有較高的疲勞性能和抗振性，強(qiáng)度高于的疲勞性能和抗振性，強(qiáng)度高于Al-MnAl-Mn系合金，系合金，但耐熱性較差，廣泛用于航空航天工業(yè)中，如制但耐熱性較差，廣泛用于航空航天工業(yè)中，如制造油箱、管道、鉚釘、飛機(jī)行李架等。造油箱、管道、鉚釘、飛機(jī)行李架等。 四、形變鋁合金四、形變鋁合金(硬鋁合金硬鋁合金LYLY)硬鋁包括：硬鋁包括：

12、Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系和系和Al-Cu-MnAl-Cu-Mn系兩類系兩類常用常用Al-Cu-Mg系分為：系分為： 低強(qiáng)度硬鋁低強(qiáng)度硬鋁( (鉚釘硬鋁鉚釘硬鋁) )，如，如LY1LY1、LY3LY3、 LY10LY10等，強(qiáng)度較低，但有很高的塑性；等，強(qiáng)度較低，但有很高的塑性； 中強(qiáng)度硬鋁中強(qiáng)度硬鋁（標(biāo)準(zhǔn)硬鋁），如（標(biāo)準(zhǔn)硬鋁），如LY11LY11； 高強(qiáng)度硬鋁高強(qiáng)度硬鋁，如，如LY12LY12。四、形變鋁合金四、形變鋁合金(硬鋁合金硬鋁合金LYLY)硬鋁包括：硬鋁包括：Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系和系和Al-Cu-MnAl-Cu-Mn系兩類系兩類Al-Cu-Mg系硬鋁的性能：系

13、硬鋁的性能：焊接性和耐蝕性較焊接性和耐蝕性較差，對于板材可包覆一層高純鋁，通常還要進(jìn)差，對于板材可包覆一層高純鋁，通常還要進(jìn)行陽極氧化處理和表面涂裝，為提高其耐蝕性行陽極氧化處理和表面涂裝，為提高其耐蝕性一般采用自然時(shí)效。部分一般采用自然時(shí)效。部分Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系硬鋁具有系硬鋁具有較高的耐熱性，如較高的耐熱性，如LY11 LY11 、LY12LY12，可在較高溫，可在較高溫度使用。度使用。四、形變鋁合金四、形變鋁合金(硬鋁合金硬鋁合金LYLY)硬鋁包括：硬鋁包括：Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系和系和Al-Cu-MnAl-Cu-Mn系兩類系兩類Al-Cu-Mn系硬鋁：系硬鋁

14、：為超耐熱硬鋁合金，具有為超耐熱硬鋁合金，具有較好的塑性和工藝性能，常用代號有較好的塑性和工藝性能，常用代號有LY16LY16、LY17LY17。硬鋁合金的用途：硬鋁合金的用途：常制成板材和管材，主要用常制成板材和管材，主要用于飛機(jī)構(gòu)件、蒙皮、螺旋槳、葉片等。于飛機(jī)構(gòu)件、蒙皮、螺旋槳、葉片等。 四、形變鋁合金四、形變鋁合金(超硬鋁合金超硬鋁合金LCLC)Al-Zn-Mg-CuAl-Zn-Mg-Cu系合金：系合金：強(qiáng)度最高，常用強(qiáng)度最高，常用LC4LC4、LC9LC9等；具有良好的熱塑性，但疲勞性能較差，耐等；具有良好的熱塑性，但疲勞性能較差，耐熱性和耐蝕性也不高；表面通常包覆熱性和耐蝕性也不高

15、；表面通常包覆w wZnZn=1%=1%的鋁的鋁鋅合金，零構(gòu)件也要進(jìn)行陽極化防腐蝕處理；鋅合金，零構(gòu)件也要進(jìn)行陽極化防腐蝕處理；一般采用淬火加人工時(shí)效的熱處理強(qiáng)化工藝；一般采用淬火加人工時(shí)效的熱處理強(qiáng)化工藝；用于工作溫度較低、受力較大的結(jié)構(gòu)件，如飛用于工作溫度較低、受力較大的結(jié)構(gòu)件，如飛機(jī)蒙皮、壁板、大梁、起落架部件等。機(jī)蒙皮、壁板、大梁、起落架部件等。 四、形變鋁合金四、形變鋁合金(鍛造鋁合金鍛造鋁合金LDLD)Al-Cu-Mg-SiAl-Cu-Mg-Si系和系和Al-Cu-Mg-Fe-NiAl-Cu-Mg-Fe-Ni系兩類；系兩類；Al-Cu-Mg-SiAl-Cu-Mg-Si系：系：熱塑性

16、好，可用鍛壓方法來制熱塑性好，可用鍛壓方法來制造形狀較復(fù)雜的零件；一般在淬火加人工時(shí)效造形狀較復(fù)雜的零件；一般在淬火加人工時(shí)效后使用；常用后使用；常用LD2LD2、LD5LD5、LD6LD6、LD10LD10等；主要制等；主要制造要求中等強(qiáng)度、高塑性和耐熱性的鍛件、模造要求中等強(qiáng)度、高塑性和耐熱性的鍛件、模鍛件，如各種葉輪、導(dǎo)風(fēng)輪、接頭、框架等。鍛件，如各種葉輪、導(dǎo)風(fēng)輪、接頭、框架等。四、形變鋁合金四、形變鋁合金(鍛鋁合金鍛鋁合金LDLD)Al-Cu-Mg-SiAl-Cu-Mg-Si系和系和Al-Cu-Mg-Fe-NiAl-Cu-Mg-Fe-Ni系兩類；系兩類；Al-Cu-Mg-Fe-NiAl

17、-Cu-Mg-Fe-Ni系：系： 常用代號有常用代號有LD7LD7、LD8LD8、LD9LD9等，此類合金耐等，此類合金耐熱性較好，主要用于熱性較好，主要用于250250溫度下工作的零件，溫度下工作的零件，如葉片、超音速飛機(jī)蒙皮等。如葉片、超音速飛機(jī)蒙皮等。 四、形變鋁合金四、形變鋁合金(牌號牌號)四、形變鋁合金四、形變鋁合金(牌號牌號)五、鑄造鋁合金五、鑄造鋁合金鑄造鋁合金鑄造鋁合金： Al-SiAl-Si系、系、Al-CuAl-Cu系、系、Al-MgAl-Mg系、系、Al-ZnAl-Zn系系代代 號號：ZL1ZL1、ZL2ZL2、ZL3ZL3、ZL4ZL4加兩位數(shù)字的順序加兩位數(shù)字的順序號

18、表示；若為鑄錠，則在號表示；若為鑄錠，則在ZLZL后加后加D D；若為優(yōu)質(zhì)，則在；若為優(yōu)質(zhì)，則在代號后加代號后加A A；需表示狀態(tài)時(shí)，在合金代號后用短橫線；需表示狀態(tài)時(shí)，在合金代號后用短橫線連接狀態(tài)代號；鑄造方法代號不寫入合金代號中。連接狀態(tài)代號；鑄造方法代號不寫入合金代號中。五、鑄造鋁合金五、鑄造鋁合金(1 1. .Al-SiAl-Si系系)Al-Si(11-13%)Al-Si(11-13%)系系鑄造鋁合金鑄造鋁合金俗稱硅鋁明俗稱硅鋁明： 鑄造鋁合金的鑄造性能好鑄造鋁合金的鑄造性能好，密度小，具有優(yōu)，密度小，具有優(yōu)良的耐蝕性、耐熱性和焊接性；用于制造形狀復(fù)良的耐蝕性、耐熱性和焊接性；用于制造

19、形狀復(fù)雜但強(qiáng)度要求不高的鑄件，如飛機(jī)、儀表殼體等；雜但強(qiáng)度要求不高的鑄件，如飛機(jī)、儀表殼體等；制造低、中強(qiáng)度的形狀復(fù)雜的鑄件，如電機(jī)殼體、制造低、中強(qiáng)度的形狀復(fù)雜的鑄件，如電機(jī)殼體、氣缸體、風(fēng)機(jī)葉片、發(fā)動機(jī)活塞等。氣缸體、風(fēng)機(jī)葉片、發(fā)動機(jī)活塞等。 五、鑄造鋁合金五、鑄造鋁合金(1 1. .Al-SiAl-Si系相圖系相圖)五、鑄造鋁合金五、鑄造鋁合金(1 1. .Al-SiAl-Si系系)ZL102變質(zhì)前：變質(zhì)前：b b 140MPa 3 后：后：s s 180MPa 8五、鑄造鋁合金五、鑄造鋁合金(2 2. .Al-CuAl-Cu系系) Al-Cu Al-Cu系系鑄造鋁合金鑄造鋁合金有較高的

20、強(qiáng)度有較高的強(qiáng)度、耐熱性，、耐熱性，但密度大、耐蝕性差，鑄造性能不好，常用代但密度大、耐蝕性差，鑄造性能不好，常用代號有號有ZL201ZL201、ZL202ZL202、ZL203ZL203等，主要用于制造較等，主要用于制造較高溫度下工作的要求高強(qiáng)度的零件，如內(nèi)燃機(jī)高溫度下工作的要求高強(qiáng)度的零件，如內(nèi)燃機(jī)氣缸頭、增壓器導(dǎo)風(fēng)葉輪等。氣缸頭、增壓器導(dǎo)風(fēng)葉輪等。五、鑄造鋁合金五、鑄造鋁合金(3 3. .Al-MgAl-Mg系系) Al-Mg Al-Mg系鑄造鋁合金：系鑄造鋁合金：耐蝕性好，強(qiáng)度高，密耐蝕性好，強(qiáng)度高，密度小，但鑄造性能差，耐熱性低。常用代號有度小，但鑄造性能差，耐熱性低。常用代號有ZL

21、301ZL301、ZL303ZL303等，主要用于制造在腐蝕介質(zhì)下等，主要用于制造在腐蝕介質(zhì)下工作的承受一定沖擊載荷的形狀較為簡單的零工作的承受一定沖擊載荷的形狀較為簡單的零件，如艦船配件、氨用泵體等。件，如艦船配件、氨用泵體等。 五、鑄造鋁合金五、鑄造鋁合金(4 4. .Al-ZnAl-Zn系系) Al-Zn Al-Zn系鑄造鋁合金：系鑄造鋁合金：Al-ZnAl-Zn系系鑄造鋁合鑄造鋁合金鑄造性能好，強(qiáng)度較高，但密度大，金鑄造性能好，強(qiáng)度較高，但密度大，耐耐蝕性較差。常用代號有蝕性較差。常用代號有ZL401ZL401、ZL402ZL402等，等，主要用于制造受力較小、形狀復(fù)雜的汽車、主要用于

22、制造受力較小、形狀復(fù)雜的汽車、飛機(jī)、儀器零件。飛機(jī)、儀器零件。 五、鑄造鋁合金五、鑄造鋁合金(牌號牌號)第二節(jié) 銅及銅合金l一、工業(yè)純銅l二、銅合金加工銅合金加工銅合金鑄造銅合金鑄造銅合金1. 加工黃銅加工黃銅2. 加工青銅加工青銅3. 加工白銅加工白銅（1）普通黃銅）普通黃銅（2）特殊黃銅）特殊黃銅（1）錫青銅銅）錫青銅銅（2）鋁青銅）鋁青銅（3）鈹青銅）鈹青銅 （1）普通白銅）普通白銅 （2）特殊白銅）特殊白銅 1. 鑄造黃銅鑄造黃銅鋁黃銅、錳黃銅、鋁黃銅、錳黃銅、 鉛黃銅、硅黃銅鉛黃銅、硅黃銅 2. 鑄造青銅鑄造青銅錫青銅、鉛青銅、錫青銅、鉛青銅、 鋁青銅鋁青銅（Cu-Zn）（Cu-Ni

23、）（黃銅和白銅之外）（黃銅和白銅之外）一、純銅（一、純銅（1） 純銅又稱紫銅純銅又稱紫銅，密度為，密度為8.96g/cm8.96g/cm3 3，熔點(diǎn)為，熔點(diǎn)為1083.41083.4，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，其導(dǎo)，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，其導(dǎo)電性僅次于銀。純銅在大氣、淡水中具有良好電性僅次于銀。純銅在大氣、淡水中具有良好的耐蝕性，但在海水中較差。純銅具有面心立的耐蝕性，但在海水中較差。純銅具有面心立方結(jié)構(gòu)，無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，無磁性。方結(jié)構(gòu)，無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，無磁性。一、純銅一、純銅b b=200=200250MPa250MPa，HB:40HB:4050HBS50HBS，塑性，塑性45%45%5

24、0%50%； 冷變形后，其強(qiáng)度可達(dá)冷變形后，其強(qiáng)度可達(dá)400400500MPa500MPa，硬度提高到，硬度提高到100100200HBS200HBS，但伸長率下降到，但伸長率下降到5%5%以下；以下；退火處理可消除銅的加工硬化；純銅還具有優(yōu)良的焊接退火處理可消除銅的加工硬化；純銅還具有優(yōu)良的焊接性能；工業(yè)純銅產(chǎn)品的代號為性能；工業(yè)純銅產(chǎn)品的代號為 T1(T1(w wCuCu99.95%)99.95%)、 T2(T2(w wCuCu99.9%)99.9%)、 T3(T3(w wCuCu99.7%)99.7%)，主要用于配制銅合金，主要用于配制銅合金，制作導(dǎo)電、導(dǎo)制作導(dǎo)電、導(dǎo)熱材料及耐蝕器件等。

25、熱材料及耐蝕器件等。 二、銅合金二、銅合金（一）加工銅合金（一）加工銅合金普通黃銅：普通黃銅：Cu-ZnCu-Zn二元合金，產(chǎn)品代號二元合金，產(chǎn)品代號H HCuCu，如，如H68H68表示含表示含Cu68%Cu68%的銅鋅合金的銅鋅合金。單相黃銅：單相黃銅：w wZnZn39%39%稱為，強(qiáng)度低、塑性好，冷塑性加工成板材、稱為，強(qiáng)度低、塑性好，冷塑性加工成板材、線材、管材等，常用線材、管材等，常用H68H68、H70H70、H80H80，主要用作彈殼和精密儀器；，主要用作彈殼和精密儀器；兩相黃銅：兩相黃銅：w wZnZn393945%45%，熱塑性好，一般熱軋成棒材、板材，常用，熱塑性好，一般

26、熱軋成棒材、板材，常用H59H59、H62H62等，主要用作水管、油管、散熱器、螺釘。普通黃銅具等，主要用作水管、油管、散熱器、螺釘。普通黃銅具有良好的耐蝕性，但冷加工后的黃銅在海水、濕氣、氨的環(huán)境中有良好的耐蝕性，但冷加工后的黃銅在海水、濕氣、氨的環(huán)境中容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂，應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火。容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂，應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火。 2.特殊黃銅特殊黃銅特殊黃銅：普通黃銅中加入特殊黃銅：普通黃銅中加入AlAl、SiSi、PbPb、SnSn、MnMn、FeFe、NiNi等，稱為鋁黃銅、硅黃銅、鉛黃銅等，稱為鋁黃銅、硅黃銅、鉛黃銅等。等。 合金元素能提高合金的強(qiáng)度，合金元素能提高合金的強(qiáng)度，Al

27、Al、SnSn、MnMn、NiNi能提高能提高耐蝕性和耐磨性，耐蝕性和耐磨性，MnMn提高耐熱性，提高耐熱性，SiSi改善鑄造性能，改善鑄造性能，PbPb改善切削性能。其表示方法為：改善切削性能。其表示方法為：H H主加元素符號銅主加元素符號銅及各合金元素的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)（及各合金元素的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)（w w100100），如），如HPb59-1HPb59-1表示含表示含w wCuCu59%59%、w wPbPb1%1%鉛黃銅鉛黃銅。常用代號有常用代號有HPb59-1HPb59-1、HSn90-1HSn90-1等，主要用于制造冷凝管、齒輪、螺旋槳、鐘等，主要用于制造冷凝管、齒輪、螺旋槳、鐘表零件等

28、。表零件等。 3.鑄造黃銅鑄造黃銅牌號表示：牌號表示：Z Z銅元素化學(xué)符號主加元素銅元素化學(xué)符號主加元素的化學(xué)符號及平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)（的化學(xué)符號及平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)（w w100100）其它元素的化學(xué)符號及平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)其它元素的化學(xué)符號及平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)（w w100100），如），如ZCuZn38ZCuZn38表示表示w wZnZn38%38%、余量、余量為銅的鑄造普通黃銅。為銅的鑄造普通黃銅。 二、黃銅（相圖含二、黃銅（相圖含Zn量與力學(xué)性能的關(guān)系）量與力學(xué)性能的關(guān)系）二、黃銅（牌號二、黃銅（牌號 ）三、青銅三、青銅青銅：除青銅：除ZnZn以外，所有以外，所有CuCu合金的總稱。合金的總稱。 根據(jù)所加主

29、要合金元素根據(jù)所加主要合金元素SnSn、AlAl、BeBe、SiSi、PbPb等，青銅等，青銅分為錫青銅、鋁青銅、鈹青銅、硅青銅、鉛青銅等。分為錫青銅、鋁青銅、鈹青銅、硅青銅、鉛青銅等。代號：代號：Q+Q+主加元素符號及平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)主加元素符號及平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)( (w w100100) )其它其它元素平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)元素平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)( (w w100100) )表示，如表示，如QSn4-3QSn4-3表示含表示含w wSnSn4%4%、w wZnZn3%3%的錫青銅的錫青銅。1.錫青銅錫青銅 錫青銅的性能受錫含量的顯著影響：錫青銅的性能受錫含量的顯著影響：w wSnSn5%5%的錫青銅塑性好，適于進(jìn)

30、行冷變形加工；的錫青銅塑性好，適于進(jìn)行冷變形加工；w wSnSn=5%=5%7%7%的錫青銅熱塑性好，適于進(jìn)行熱加工；的錫青銅熱塑性好，適于進(jìn)行熱加工；w wSnSn=10%=10%14%14%的錫青銅塑性較低，適于作鑄造合金。錫的錫青銅塑性較低，適于作鑄造合金。錫青銅的鑄造流動性差，易形成分散青銅的鑄造流動性差，易形成分散縮孔，鑄件致密度低，縮孔，鑄件致密度低，但合金體積收縮率小，適于鑄造外形及尺寸要求精確的但合金體積收縮率小，適于鑄造外形及尺寸要求精確的鑄件。鑄件。1.錫青銅性能錫青銅性能錫青銅的性能：良好的耐蝕性、減磨性、抗磁性和低溫錫青銅的性能：良好的耐蝕性、減磨性、抗磁性和低溫韌性，

31、在大氣、海水、蒸氣、淡水及無機(jī)鹽溶液中的耐韌性，在大氣、海水、蒸氣、淡水及無機(jī)鹽溶液中的耐蝕性比純銅和黃銅好，但在亞硫酸鈉、酸和氨水中的耐蝕性比純銅和黃銅好，但在亞硫酸鈉、酸和氨水中的耐蝕性較差。蝕性較差。常用錫青銅：常用錫青銅：QSn4-3QSn4-3、QSn6.5-0.4QSn6.5-0.4、 ZCuSn10Pb1ZCuSn10Pb1等，等，主要用于制造彈性元件、耐磨零件、抗磁及耐蝕零件，主要用于制造彈性元件、耐磨零件、抗磁及耐蝕零件，如彈簧、軸承、齒輪、蝸輪、墊圈等。如彈簧、軸承、齒輪、蝸輪、墊圈等。三、青銅（三、青銅（Cu-SnCu-Sn合金相圖合金相圖）力學(xué)性能的關(guān)系力學(xué)性能的關(guān)系2

32、.鋁青銅鋁青銅鋁青銅的性能：鋁青銅的性能：強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐熱性、耐蝕性強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐熱性、耐蝕性都高于黃銅和錫青銅，是無錫青銅中應(yīng)用最廣的一種。都高于黃銅和錫青銅，是無錫青銅中應(yīng)用最廣的一種。常用鋁青銅：常用鋁青銅：低鋁和高鋁兩種。低鋁青銅如低鋁和高鋁兩種。低鋁青銅如QAl5、QAl7等，具有一定的強(qiáng)度，較高的塑性和耐蝕性，一等，具有一定的強(qiáng)度，較高的塑性和耐蝕性，一般在壓力加工狀態(tài)使用，主要用于制造高耐蝕彈性元件；般在壓力加工狀態(tài)使用，主要用于制造高耐蝕彈性元件；高鋁青銅如高鋁青銅如QAl9-4、QAl10-4-4等，具有較高的強(qiáng)度、等，具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐蝕性，主要用于

33、制造齒輪、軸承、摩擦片、耐磨性、耐蝕性，主要用于制造齒輪、軸承、摩擦片、蝸輪、螺旋槳等。蝸輪、螺旋槳等。2.鋁青銅相圖鋁青銅相圖力學(xué)性能的影響力學(xué)性能的影響3.鈹青銅鈹青銅銅合金銅合金性能最好性能最好的一種銅合金，唯一可固溶強(qiáng)化的銅的一種銅合金，唯一可固溶強(qiáng)化的銅合金；具有很高的強(qiáng)度、彈性、耐磨性、耐蝕性及耐合金；具有很高的強(qiáng)度、彈性、耐磨性、耐蝕性及耐低溫性，良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，無磁性、受沖擊時(shí)不低溫性，良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，無磁性、受沖擊時(shí)不產(chǎn)生火花，還具有良好的冷、熱加工和鑄造性能；產(chǎn)生火花，還具有良好的冷、熱加工和鑄造性能；常用代號常用代號QBe2QBe2、QBe1.9QBe1.9等；等

34、；用于用于制造重要的精密彈簧、膜片等彈性元件，高速、制造重要的精密彈簧、膜片等彈性元件，高速、高溫、高壓下工作的軸承等耐磨零件，防爆工具等。高溫、高壓下工作的軸承等耐磨零件，防爆工具等。 三、青銅（牌號）三、青銅（牌號）第三節(jié) 鎂及鎂合金l一、工業(yè)純鎂l二、鎂合金、鎂及其合金鎂及其合金 純鎂：純鎂：1.74 g/cm1.74 g/cm3 3，Tm651651，密排六方結(jié)構(gòu)。純，密排六方結(jié)構(gòu)。純鎂強(qiáng)度不高，室溫塑性較低，耐蝕性較差，易氧化。工鎂強(qiáng)度不高，室溫塑性較低，耐蝕性較差，易氧化。工業(yè)純鎂代號用業(yè)純鎂代號用M M順序號表示。純鎂主要用于配制鎂合順序號表示。純鎂主要用于配制鎂合金和其它合金，

35、還可用作化工與冶金的還原劑。金和其它合金，還可用作化工與冶金的還原劑。 鎂合金：鎂合金：純鎂中加入純鎂中加入AlAl、ZnZn、MnMn、ZrZr及稀土等元素，及稀土等元素，制成鎂合金。主要有制成鎂合金。主要有Mg-Mg-MnMn系、系、Mg-Al-Zn Mg-Al-Zn 系、系、Mg-Zn-Mg-Zn-ZrZr系系 和和Mg-Re-Mg-Re-ZrZr系等合金系。它們分為變形鎂合金和系等合金系。它們分為變形鎂合金和鑄造鎂合金兩大類。鑄造鎂合金兩大類。、鎂及其合金鎂及其合金、鎂及其合金（鎂及其合金（1.1.變形鎂合金變形鎂合金）代號：代號：MBMB順序號表示。順序號表示。MB1MB1、MB8M

36、B8為為Mg-Mg-MnMn系合金，具系合金，具有良好的耐蝕性和焊接性，使用溫度不超過有良好的耐蝕性和焊接性，使用溫度不超過150150。主。主要用于制作飛機(jī)蒙皮、壁板及宇航結(jié)構(gòu)件。要用于制作飛機(jī)蒙皮、壁板及宇航結(jié)構(gòu)件。Mg-LiMg-Li系合金是一種新型的鎂合金，它密度小，強(qiáng)度高，系合金是一種新型的鎂合金，它密度小，強(qiáng)度高，塑性、韌性好，焊接性好，缺口敏感性低，在航空、塑性、韌性好，焊接性好，缺口敏感性低，在航空、航天工業(yè)中具有良好的應(yīng)用前景。航天工業(yè)中具有良好的應(yīng)用前景。、鎂及其合金（鎂及其合金（2.鑄造鎂合金鑄造鎂合金） 代號：代號：ZMZM順序號表示。順序號表示。Mg-Al-ZnMg-

37、Al-Zn系的系的ZM5ZM5和和Mg-Zn-Mg-Zn-ZrZr系的系的ZM1ZM1、ZM2ZM2、ZM7ZM7、ZM8ZM8具有較高的強(qiáng)度，良好的塑具有較高的強(qiáng)度，良好的塑性和鑄造工藝性能，但耐熱性較差，主要用于制造性和鑄造工藝性能，但耐熱性較差，主要用于制造150150以下溫度工作的飛機(jī)、導(dǎo)彈、發(fā)動機(jī)中承受較高以下溫度工作的飛機(jī)、導(dǎo)彈、發(fā)動機(jī)中承受較高載荷的結(jié)構(gòu)件或殼體。載荷的結(jié)構(gòu)件或殼體。Mg-Re-Mg-Re-ZrZr的的ZM3ZM3、ZM4ZM4和和ZM6ZM6具有具有良好的鑄造性能，常溫強(qiáng)度和塑性較低，但耐熱性較高，良好的鑄造性能，常溫強(qiáng)度和塑性較低，但耐熱性較高，主要用于主要用

38、于制造制造250250以下溫度工作的高氣密零件。以下溫度工作的高氣密零件。第四節(jié) 鈦及鈦合金l一、工業(yè)純鈦l二、鈦合金型鈦合金型鈦合金(TA)型鈦合金型鈦合金(TB)（+）型鈦合金）型鈦合金(TC)一、純鈦（性能）一、純鈦（性能） Ti Ti：4.507 g/cm4.507 g/cm3 3，TmTm：16881688。具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)。具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，變，882.5882.5為密排六方結(jié)構(gòu)的為密排六方結(jié)構(gòu)的相，相，882.5882.5體體心立方結(jié)構(gòu)的心立方結(jié)構(gòu)的相。相。 純鈦的強(qiáng)度低，但比強(qiáng)度高，塑性好，低溫韌性好，純鈦的強(qiáng)度低，但比強(qiáng)度高，塑性好，低溫韌性好，耐蝕性很高。鈦具有良好的壓力加工

39、工藝性能，切削耐蝕性很高。鈦具有良好的壓力加工工藝性能，切削性能較差。鈦在氮?dú)庵屑訜峥砂l(fā)生燃燒，因此鈦在加性能較差。鈦在氮?dú)庵屑訜峥砂l(fā)生燃燒，因此鈦在加熱和焊接時(shí)應(yīng)采用氬氣保護(hù)。熱和焊接時(shí)應(yīng)采用氬氣保護(hù)。 一、純鈦（分類用途）一、純鈦（分類用途）根據(jù)根據(jù)雜質(zhì)含量雜質(zhì)含量，鈦分為高純鈦（純度達(dá)，鈦分為高純鈦（純度達(dá)99.9%99.9%）和工業(yè)）和工業(yè)純鈦（純度達(dá)純鈦（純度達(dá)99.5%99.5%）。工業(yè)純鈦有三個牌號，分別用）。工業(yè)純鈦有三個牌號，分別用TATA順序號數(shù)字順序號數(shù)字1 1、2 2、3 3表示，數(shù)字越大，純度越低。表示，數(shù)字越大，純度越低。雜質(zhì)含量對鈦的性能影響很大，少量雜質(zhì)可顯著提

40、高雜質(zhì)含量對鈦的性能影響很大，少量雜質(zhì)可顯著提高鈦的強(qiáng)度，故工業(yè)純鈦強(qiáng)度較高，接近高強(qiáng)鋁合金的鈦的強(qiáng)度，故工業(yè)純鈦強(qiáng)度較高，接近高強(qiáng)鋁合金的水平，主要用于制造水平，主要用于制造350350以下溫度工作的石油化工用以下溫度工作的石油化工用熱交換器、反應(yīng)器、船艦零件、飛機(jī)蒙皮等。熱交換器、反應(yīng)器、船艦零件、飛機(jī)蒙皮等。 一、純鈦（雜質(zhì)對性能的影響）一、純鈦（雜質(zhì)對性能的影響）二、鈦合金二、鈦合金 在純鈦中加入在純鈦中加入AlAl、MoMo、CrCr、SnSn、MnMn、V V等合金元素等合金元素形成鈦合金，按退火組織可分為：形成鈦合金，按退火組織可分為： 型型 型型 （）型）型鈦合金鈦合金 分別用

41、分別用TATA、TBTB、TCTC加順序號表示。工業(yè)純鈦的室溫加順序號表示。工業(yè)純鈦的室溫組織為組織為相，因此牌號劃入相，因此牌號劃入型型鈦合金的鈦合金的TATA序列。序列。 (二二)常用鈦合金常用鈦合金（ 1.1.型型鈦合金鈦合金 ）性能：性能：室溫強(qiáng)度低，高溫強(qiáng)度高；具有良好的抗氧化性、室溫強(qiáng)度低，高溫強(qiáng)度高；具有良好的抗氧化性、焊接性和耐蝕性，不可熱處理強(qiáng)化，退火態(tài)使用；焊接性和耐蝕性，不可熱處理強(qiáng)化，退火態(tài)使用；牌號：牌號：TA4TA4、TA5TA5、TA6TA6、TA7TA7、TA8TA8等，常用的有等，常用的有TA5TA5、TA7TA7等，以等，以TA7TA7最常用。最常用。TA7

42、TA7還具有優(yōu)良的低溫性能；還具有優(yōu)良的低溫性能；用途：用途：用于制造用于制造500500以下溫度工作的火箭、飛船的低以下溫度工作的火箭、飛船的低溫高壓容器，航空發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)葉片和管道、導(dǎo)彈燃料溫高壓容器，航空發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)葉片和管道、導(dǎo)彈燃料缸等。缸等。TA5TA5主要用于制造船艦零件。主要用于制造船艦零件。(二二)常用鈦合金常用鈦合金 （ 2.2.型鈦合金型鈦合金 ）牌號：牌號：有有TB21TB21、TB2TB2兩個，可熱處理強(qiáng)化，實(shí)際兩個，可熱處理強(qiáng)化，實(shí)際 應(yīng)用的為應(yīng)用的為TB2TB2。性能：性能：合金的強(qiáng)度高、焊接性好。熱穩(wěn)定性差。合金的強(qiáng)度高、焊接性好。熱穩(wěn)定性差。用途：用途：用于制

43、造用于制造350350以下溫度工作的飛機(jī)壓氣以下溫度工作的飛機(jī)壓氣 機(jī)葉片、彈簧、緊固件等。機(jī)葉片、彈簧、緊固件等。 (二二)常用鈦合金常用鈦合金3.(3.()型型性能：性能：具有具有型和型和型鈦合金的優(yōu)點(diǎn)，但焊接性能不如型鈦合金的優(yōu)點(diǎn)，但焊接性能不如型鈦合金，可通過熱處理來強(qiáng)化。型鈦合金，可通過熱處理來強(qiáng)化。牌號：牌號：TC1TC1TC11TC11，常用的有，常用的有TC3TC3、TC4TC4、TC6TC6、TC10TC10等，等，以以TC4TC4最常用。最常用。用途：用途：制造制造400400以下工作的航空發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)葉片，以下工作的航空發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)葉片，火箭發(fā)動機(jī)外殼，火箭和導(dǎo)彈的液氫燃

44、料箱部件，船艦火箭發(fā)動機(jī)外殼，火箭和導(dǎo)彈的液氫燃料箱部件，船艦?zāi)蛪簹んw等。耐壓殼體等。TC10TC10是在是在TC4TC4基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，具有更基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，具有更高的強(qiáng)度和耐熱性。高的強(qiáng)度和耐熱性。 二、鈦合金二、鈦合金（TiTi合金的發(fā)展）合金的發(fā)展）一般：一般：最高使用溫度為最高使用溫度為500500。中國：中國：Ti-Al-Sn-Mo-Si-NdTi-Al-Sn-Mo-Si-Nd系，使用溫度達(dá)系，使用溫度達(dá)550550。英美：英美：的的Ti-5.5Al-4Sn-4Zr-1Nb-0.3Mo-0.5SiTi-5.5Al-4Sn-4Zr-1Nb-0.3Mo-0.5Si合金合金 和和Ti

45、-6Al-2.75Sn-4Zr-0.4Nb-0.45SiTi-6Al-2.75Sn-4Zr-0.4Nb-0.45Si合金，合金， 使用溫度可達(dá)使用溫度可達(dá)600600。最高：最高：以鈦鋁金屬間化合物為基的以鈦鋁金屬間化合物為基的TiTi3 3AlAl基高溫鈦合基高溫鈦合 金和金和TiAlTiAl基高溫鈦合金，使用溫度將可達(dá)基高溫鈦合金，使用溫度將可達(dá) 700700以上。以上。 二、鈦合金二、鈦合金（牌號）（牌號）第五節(jié) 軸承合金一、軸承合金的性能要求與組織一、軸承合金的性能要求與組織二、軸承合金的類型及應(yīng)用二、軸承合金的類型及應(yīng)用一、軸承合金的性能要求與組織一、軸承合金的性能要求與組織軸承合金

46、軸承合金：制造滑動軸承中軸瓦及內(nèi)襯。制造滑動軸承中軸瓦及內(nèi)襯。按主要化學(xué)成分可分為按主要化學(xué)成分可分為錫基錫基、鉛基鉛基、鋁基鋁基、銅基銅基、鐵基鐵基等軸承合金。等軸承合金。性能要求：性能要求： 1.1.在工作溫度下具有足夠的力學(xué)性能；在工作溫度下具有足夠的力學(xué)性能； 2.2.摩擦系數(shù)?。荒Σ料禂?shù)?。?3.3.具有小的膨脹系數(shù)和良好的導(dǎo)熱性和耐蝕性。具有小的膨脹系數(shù)和良好的導(dǎo)熱性和耐蝕性。軸承合金軸承合金（耐磨機(jī)理）（耐磨機(jī)理）軟基體硬質(zhì)點(diǎn)：軟基體硬質(zhì)點(diǎn)：硬質(zhì)點(diǎn)起支撐作用。硬質(zhì)點(diǎn)起支撐作用。硬基體軟質(zhì)點(diǎn)：硬基體軟質(zhì)點(diǎn)：承載能力大、磨合能力差。承載能力大、磨合能力差。二、軸承合金的類型及應(yīng)用二、軸承合金的類型及應(yīng)用 主要有錫基和鉛基軸承合金（巴氏合金）（一）錫基和鉛基軸承合金（一）錫基和鉛基軸承合金 錫基和鉛基軸承合金又稱為錫基和鉛基軸承合金又稱為巴氏合金巴氏合金，其代號用，其代號用ZChZCh基本元素符號（基本元素