第2章section 3工程材料的分類.

1、第二章第二章 工程材料的性能及應(yīng)用基礎(chǔ)工程材料的性能及應(yīng)用基礎(chǔ) 工程材料的力學(xué)性能 材料的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶過程二元合金相圖及其分析工程材料的分類、編號(hào)及用途工程材料的分類、編號(hào)及用途復(fù)合材料復(fù)合材料工程材料工程材料金屬材料金屬材料陶瓷材料陶瓷材料高分子材料高分子材料陶瓷密封環(huán)聚四氟乙烯復(fù)合材料機(jī)翼第三節(jié)第三節(jié) 工程材料的分類、編號(hào)及用途工程材料的分類、編號(hào)及用途金屬材料金屬材料是目前應(yīng)用最廣泛的工程材料。是目前應(yīng)用最廣泛的工程材料。一、金屬材料一、金屬材料碳鋼合金鋼 黑色金屬 （鋼鐵） 有色金屬鑄鐵鋼鋁及鋁合金 銅及銅合金軸承合金金屬材料金屬材料1. 鋼鐵鋼鐵p鋼鋼：含碳量小于2.11%，且含有

2、少量的雜質(zhì)（磷、硫、錳、硅）的合金。p鑄鐵鑄鐵：含碳量大于2.11 %的鐵碳合金稱為鑄鐵。 wP=0.05%0.5% ， wS=0.02%0.2%， wMn=0.25%1.0% ， wSi=1.0%3.0%。鋼的分類鋼的分類 按按化學(xué)成分化學(xué)成分分類：分類： 碳素鋼碳素鋼 以鐵、碳為主要合金元素。依含碳量多少分為 低碳鋼低碳鋼含碳量小于0.25%、 中碳鋼中碳鋼含碳量在0.25%0.60%之間、 高碳鋼高碳鋼含碳量大于0.60%。 合金鋼合金鋼 除鐵碳外還人為加入其它元素。分為 低合金鋼低合金鋼（合金元素總量10%）。 按按質(zhì)量質(zhì)量分類：分類： 普通鋼普通鋼（P 0.045%，S 0.050%

3、） 優(yōu)質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼（P、S均 0.035%） 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（P 0.035%，S 0.030%） P是由礦石帶入鋼中的有害元素。磷在鋼中能全部溶于鐵素體中是由礦石帶入鋼中的有害元素。磷在鋼中能全部溶于鐵素體中（Fe3P） ，可提高鐵素體的強(qiáng)度和硬度，但在室溫下，可提高鐵素體的強(qiáng)度和硬度，但在室溫下Fe3P可使鋼的塑性和可使鋼的塑性和韌性急劇下降，產(chǎn)生低溫脆性韌性急劇下降，產(chǎn)生低溫脆性（冷脆）（冷脆）。在炮彈用鋼中加入較多磷，可增大。在炮彈用鋼中加入較多磷，可增大鋼的脆性，使炮彈在爆炸時(shí)碎片增多，從而增加了殺傷力。鋼的脆性，使炮彈在爆炸時(shí)碎片增多，從而增加了殺傷力。 S是在煉鋼時(shí)由礦石和燃

4、料帶入鋼中的是在煉鋼時(shí)由礦石和燃料帶入鋼中的 有害元素。硫可與鐵生成有害元素。硫可與鐵生成FeS， FeS與與Fe能形成低熔點(diǎn)（能形成低熔點(diǎn)（985）的共晶體，且分布在晶界上。當(dāng)鋼材在）的共晶體，且分布在晶界上。當(dāng)鋼材在10001200 進(jìn)行熱壓力加工時(shí)，由于共晶體熔化，從而導(dǎo)致熱加工時(shí)進(jìn)行熱壓力加工時(shí)，由于共晶體熔化，從而導(dǎo)致熱加工時(shí)開裂開裂（熱脆）（熱脆）。按冶煉時(shí)脫氧程度脫氧程度不同分類：沸騰鋼沸騰鋼F不脫氧的鋼不脫氧的鋼半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼b半脫氧鋼半脫氧鋼鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼Z完全脫氧鋼完全脫氧鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼TZ脫氧程度脫氧程度比比鎮(zhèn)靜鋼更充分徹底鎮(zhèn)靜鋼更充分徹底 按按用途用途分類分類

5、綜合以上分類，常用鋼的種類如下：綜合以上分類，常用鋼的種類如下：(1) 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼數(shù)字后標(biāo)注字母A、B、C、D，表示鋼材質(zhì)量等級(jí)不同，從A到D含磷、硫量的依次降低，A級(jí)質(zhì)量最差，D級(jí)質(zhì)量最好。鎮(zhèn)靜鋼的符號(hào)Z、TZ可不標(biāo)注。屈服強(qiáng)度及屈服強(qiáng)度及代號(hào)代號(hào)(Q195(Q195Q275)Q275)質(zhì)量等質(zhì)量等級(jí)符號(hào)級(jí)符號(hào)(A(A、B B、C C、D)D)脫氧方法脫氧方法(F(F、b b、 Z Z、TZ)TZ)牌號(hào)表示方法：牌號(hào)表示方法： Q235 A FQ Q表示屈服點(diǎn)表示屈服點(diǎn)用途用途 這類鋼材雖然含有有害雜質(zhì)較多，但冶煉方法簡(jiǎn)這類鋼材雖然含有有害雜質(zhì)較多，但冶煉方法簡(jiǎn)單、工藝性好

6、，價(jià)格低廉，性能上能滿足一般工單、工藝性好，價(jià)格低廉，性能上能滿足一般工程結(jié)構(gòu)和普通零件的要求，工業(yè)上應(yīng)用十分廣泛。程結(jié)構(gòu)和普通零件的要求，工業(yè)上應(yīng)用十分廣泛。其中其中Q235是最常用的碳素結(jié)構(gòu)鋼。是最常用的碳素結(jié)構(gòu)鋼。 常用來制作橋梁、建筑等框架結(jié)構(gòu)，化工容器外常用來制作橋梁、建筑等框架結(jié)構(gòu)，化工容器外殼，各種車輛，不重要的軸類、螺栓螺母和墊圈，殼，各種車輛，不重要的軸類、螺栓螺母和墊圈，鍛件、沖壓件、焊接件等。鍛件、沖壓件、焊接件等。 碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)、成分、性能及應(yīng)用（GB 7001988）牌號(hào)等級(jí)化學(xué)成份，% 脫氧方法力學(xué)性能應(yīng)用舉例CSPs,MPab,MPa,%Q1950.060.1

7、20.0500.045F、b、Z19531539033用于載荷不大的結(jié)構(gòu)件、鉚釘、墊圈、地腳螺栓、開口銷、拉桿、螺紋鋼筋、沖壓件和焊接件。Q215A0.090.150.0500.045F、b、Z21533541031B0.045Q235A0.140.220.0500.045F、b、Z23537546026用于結(jié)構(gòu)件、鋼板、螺紋鋼筋、型鋼、螺栓、螺母、鉚釘，拉桿、齒輪、軸、連桿Q235C、D可用作重要焊接結(jié)構(gòu)件。B0.120.200.045C0.180.0400.040ZD0.170.0350.035TZQ255A0.180.280.0500.045Z25541051024強(qiáng)度較高，用于承受中等

8、載荷的零件，如鍵、鏈、拉桿、轉(zhuǎn)軸、鏈輪、鏈環(huán)片、螺栓及螺紋鋼筋等。B0.045Q2750.280.380.0500.045Z27549061020（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)： 08、 45、 60wC：0.08%、 0.45%、 0.60%wS.P0.035%，2位數(shù)位數(shù),表示含表示含碳量的萬分?jǐn)?shù)碳量的萬分?jǐn)?shù)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的性能及應(yīng)用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的性能及應(yīng)用 1025鋼屬于低碳鋼，具有良好的塑性，優(yōu)良的鍛鋼屬于低碳鋼，具有良好的塑性，優(yōu)良的鍛造、沖壓、焊接性能。造、沖壓、焊接性能。 通常軋制成薄板或鋼帶；常通常軋制成薄板或鋼帶；常用來制作

9、受力不大，而塑性與韌性要求較高的機(jī)械用來制作受力不大，而塑性與韌性要求較高的機(jī)械零件，如容器、普通墊圈、螺釘、螺母和沖壓件、零件，如容器、普通墊圈、螺釘、螺母和沖壓件、焊接件等。焊接件等。 1025鋼也常用作滲碳用鋼。經(jīng)滲碳、淬火及低溫鋼也常用作滲碳用鋼。經(jīng)滲碳、淬火及低溫回火后制作表面要求耐磨并承受一定沖擊載荷的機(jī)回火后制作表面要求耐磨并承受一定沖擊載荷的機(jī)械零件，如凸輪，齒輪等。械零件，如凸輪，齒輪等。 30、35、40、45、50 、 55鋼屬中碳鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理鋼屬中碳鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理（淬火（淬火+高溫回火）后，可獲得良好的綜合力學(xué)性能，高溫回火）后，可獲得良好的綜合力學(xué)性能，即具有較高的

10、強(qiáng)度和較高的塑性、韌性，主要用于制即具有較高的強(qiáng)度和較高的塑性、韌性，主要用于制造造齒輪、軸類齒輪、軸類等零件。其中由于等零件。其中由于45鋼的強(qiáng)度和塑性配鋼的強(qiáng)度和塑性配合得好，因此成為機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最廣泛的鋼種。合得好，因此成為機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最廣泛的鋼種。例如例如40、45鋼常用于制造汽車、拖拉機(jī)的鋼常用于制造汽車、拖拉機(jī)的曲軸、連桿、曲軸、連桿、一般機(jī)床齒輪一般機(jī)床齒輪和其它受力不大的和其它受力不大的軸類軸類零件。零件。 60、65、70、75、80鋼屬高碳鋼，經(jīng)熱處理（淬火鋼屬高碳鋼，經(jīng)熱處理（淬火+中溫回火）后具有高的彈性極限，常用于制作負(fù)荷不中溫回火）后具有高的彈性極限，常用于

11、制作負(fù)荷不大、尺寸較小（截面尺寸小于大、尺寸較?。ń孛娉叽缧∮?215mm）的）的彈簧彈簧，如，如調(diào)壓、調(diào)速?gòu)椈伞y(cè)力彈簧、冷卷彈簧，和調(diào)壓、調(diào)速?gòu)椈?、測(cè)力彈簧、冷卷彈簧，和鋼絲繩鋼絲繩等。等。（3）碳素工具鋼）碳素工具鋼 碳素工具鋼的牌號(hào)，如：碳素工具鋼的牌號(hào)，如： T8T12A 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 碳素工具鋼碳素工具鋼 wC： 0.8% 1.2%（千分之幾）（千分之幾） 碳素工具鋼都是碳素工具鋼都是WC為為0.7%1.4%的優(yōu)質(zhì)碳鋼的優(yōu)質(zhì)碳鋼,若是高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼則加若是高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼則加A。含碳量越高，則硬度。含碳量越高，則硬度和耐磨性越好，而韌性越差。和耐磨性越好，而韌性越差。碳素工具鋼的牌號(hào)

12、、成分及用途（碳素工具鋼的牌號(hào)、成分及用途（GB 1298-1986）牌號(hào)化學(xué)成分，%退火硬度HB不大于淬火溫度，淬火硬度HRC用 途 舉 例CSiMnSP不大于T70.650.740.350.400.0300.03518780082062 承受沖擊，韌性較好、硬度適當(dāng)?shù)墓ぞ?，如扁鏟、沖頭、手鉗、大錘、改錐、木工工具、壓縮空氣工具。T80.750.840.350.400.0300.035187780800T90.850.940.350.400.0300.035192760780韌性中等，硬度高的工具，如沖頭、木工工具、鑿巖工具。T100.951.040.350.400.0300.035197不

13、受劇烈沖擊、高硬度耐磨的工具，如車刀、刨刀、絲錐、鉆頭、手鋸條 。T111.051.140.350.400.0300.035207T121.151.240.350.400.0300.035207不受沖擊、要求高硬度高耐磨的工具、如銼刀、刮刀、精車刀、絲錐、量具。 T131.251.350.350.400.0300.035217（4）合金結(jié)構(gòu)鋼）合金結(jié)構(gòu)鋼wS.P0.035%與碳素優(yōu)與碳素優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼相同相同元素符號(hào)及含量元素符號(hào)及含量（百分之幾）（百分之幾）含量含量1.5%1.5%不標(biāo)數(shù)字不標(biāo)數(shù)字合金結(jié)構(gòu)鋼是優(yōu)質(zhì)鋼，其的牌號(hào)表示如：合金結(jié)構(gòu)鋼是優(yōu)質(zhì)鋼，其的牌號(hào)表示如： 25 Cr2 Ni

14、4 W合金結(jié)構(gòu)鋼的性能及應(yīng)用合金結(jié)構(gòu)鋼的性能及應(yīng)用 滲碳鋼滲碳鋼 w wC C=0.10%-0.25%=0.10%-0.25%，保證心部有足夠的韌性；，保證心部有足夠的韌性；表面經(jīng)滲碳淬火后具有較高的強(qiáng)度和耐磨性。表面經(jīng)滲碳淬火后具有較高的強(qiáng)度和耐磨性。 常用牌號(hào)：常用牌號(hào)：15Cr 15Cr 、20MnB20MnB、12CrNi3A12CrNi3A、20CrMnMo 20CrMnMo 、18Cr2Ni4WA18Cr2Ni4WA等。等。 調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)鋼 w wC C=0.25%-0.50%=0.25%-0.50%，主要用于要求高強(qiáng)度和良主要用于要求高強(qiáng)度和良好塑性與韌性配合的重要零件，如機(jī)床主軸

15、、曲軸、好塑性與韌性配合的重要零件，如機(jī)床主軸、曲軸、連桿、齒輪等。連桿、齒輪等。 常用牌號(hào)：常用牌號(hào)：40Cr40Cr、40MnB40MnB、38CrMoAlA38CrMoAlA等等。 彈簧鋼彈簧鋼 wC=0.45%-0.7%，在沖擊、振動(dòng)及變動(dòng)載荷下工作的彈簧鋼零件要求具有高的彈性極限、疲勞極限及沖擊韌度。最典型的彈簧鋼有65Mn、60Si2Mn、55SiMnMoVNb等。 軸承鋼軸承鋼 WC=0.95%-1.15%，制造滾動(dòng)軸承專用。具有高的硬度和耐磨性、高的接觸疲勞強(qiáng)度、足夠的韌性和一定的耐蝕性。 例如例如 GCr15SiMn 代號(hào)代號(hào)G，碳含量不標(biāo)，鉻后數(shù)，碳含量不標(biāo)，鉻后數(shù)字表示平

16、均含量的千分之幾，其它元素表示方法同字表示平均含量的千分之幾，其它元素表示方法同合金結(jié)構(gòu)鋼。合金結(jié)構(gòu)鋼。（5）合金工具鋼）合金工具鋼 合金工具鋼都屬于高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，其牌號(hào)合金工具鋼都屬于高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，其牌號(hào)為：為： 9Mn2V Cr12MoV含碳量標(biāo)千分之幾含碳量標(biāo)千分之幾 （ WC1%）含碳量不標(biāo)出含碳量不標(biāo)出（WC 1%）合金元素的表示方法與合金結(jié)構(gòu)鋼相同合金元素的表示方法與合金結(jié)構(gòu)鋼相同合金工具鋼的典型牌號(hào)合金工具鋼的典型牌號(hào) 低合金工具鋼低合金工具鋼 9SiCr，常用作板牙、絲錐、鉸刀、常用作板牙、絲錐、鉸刀、冷沖模等。冷沖模等。 高速鋼高速鋼 W18Cr4V W18Cr4V2Co8W18

17、Cr4V W18Cr4V2Co8 W6Mo5Cr4V2 W6Mo5Cr4V2 W9Mo3Cr4VW9Mo3Cr4V 制作各種高速切削刃具，如車刀、銑刀、鉆頭、制作各種高速切削刃具，如車刀、銑刀、鉆頭、拉刀等，高速鋼不論含碳量多少都不標(biāo)注，例如拉刀等，高速鋼不論含碳量多少都不標(biāo)注，例如 W18Cr4VW18Cr4V。碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)W WC C 0.70%0.80%0.70%0.80%，鋼號(hào)前，鋼號(hào)前不標(biāo)數(shù)字。不標(biāo)數(shù)字。按碳的存在形式：按碳的存在形式：( (普通普通) )灰鑄鐵灰鑄鐵(HT) 片狀片狀可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵(KT) 團(tuán)絮狀團(tuán)絮狀球墨鑄鐵球墨鑄鐵(QT) 球狀球狀 灰口鑄鐵灰口

18、鑄鐵 （按（按G G形態(tài)）形態(tài)）蠕蠕墨鑄鐵墨鑄鐵(RuT) 蠕蟲蠕蟲狀狀 鑄鐵鑄鐵白口鑄鐵白口鑄鐵灰口鑄鐵灰口鑄鐵麻口鑄鐵麻口鑄鐵（鋼基體鋼基體上分布著石墨）上分布著石墨）鑄鐵鑄鐵（6）灰口鑄鐵的牌號(hào)、性能及用途）灰口鑄鐵的牌號(hào)、性能及用途最低抗拉強(qiáng)度 （7）可鍛鑄鐵）可鍛鑄鐵(瑪鋼，瑪鐵瑪鋼，瑪鐵) 可鍛鑄鐵是由白口鑄鐵在固態(tài)下經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間石墨化可鍛鑄鐵是由白口鑄鐵在固態(tài)下經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間石墨化退火而獲得的一種具有團(tuán)絮狀石墨的高強(qiáng)度鑄鐵，退火而獲得的一種具有團(tuán)絮狀石墨的高強(qiáng)度鑄鐵，又叫馬鐵。又叫馬鐵。 由于可鍛鑄鐵中石墨呈團(tuán)絮狀，所以明顯減輕了由于可鍛鑄鐵中石墨呈團(tuán)絮狀，所以明顯減輕了石墨對(duì)基體金屬的割

19、裂。與灰鑄鐵相比，可鍛鑄石墨對(duì)基體金屬的割裂。與灰鑄鐵相比，可鍛鑄鐵的強(qiáng)度和韌性有明顯提高。鐵的強(qiáng)度和韌性有明顯提高。 注意：可鍛鑄鐵不能用鍛造方法制成零件。注意：可鍛鑄鐵不能用鍛造方法制成零件。牌號(hào)：牌號(hào)：KTHXXX-XX或或KTZXXX-XX牌號(hào)中的牌號(hào)中的“KT”是是“可鐵可鐵”二字漢語拼音的大寫二字漢語拼音的大寫字頭，為可鍛鑄鐵代號(hào)，字頭，為可鍛鑄鐵代號(hào)，“H”表示表示“黑心黑心”，“Z”表示珠光體基體；后面的兩組數(shù)字分別表示最低抗拉表示珠光體基體；后面的兩組數(shù)字分別表示最低抗拉強(qiáng)度和最低延伸率。強(qiáng)度和最低延伸率。 “H”在共析溫度附近長(zhǎng)時(shí)間保溫，使石墨化充分進(jìn)行，則得到鐵素體加團(tuán)絮

20、狀石墨組織，由于表層脫碳而使心部的石墨多于表層，斷口心部呈灰黑色，表層呈灰白色，故稱為黑心可鍛鑄鐵。 黑心可鍛鑄鐵 珠光體可鍛鑄鐵 可鍛鑄鐵的力學(xué)性能介于灰鑄鐵與球墨鑄鐵之間，可鍛鑄鐵的力學(xué)性能介于灰鑄鐵與球墨鑄鐵之間，有較好的耐蝕性，但由于退火時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率極有較好的耐蝕性，但由于退火時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率極低，使用受到限制，故一般用于制造形狀復(fù)雜、承低，使用受到限制，故一般用于制造形狀復(fù)雜、承受沖擊，并且壁厚受沖擊，并且壁厚25mm的鑄件（如汽車、拖拉的鑄件（如汽車、拖拉機(jī)的后橋殼、輪彀等）。機(jī)的后橋殼、輪彀等）。 可鍛鑄鐵亦適用于制造在潮濕空氣、爐氣和水等介可鍛鑄鐵亦適用于制造在潮濕空氣、爐

21、氣和水等介質(zhì)中工作的零件，如管接頭、閥門等。質(zhì)中工作的零件，如管接頭、閥門等?？慑戣T鐵的牌號(hào)、性能特點(diǎn)及用途可鍛鑄鐵的牌號(hào)、性能特點(diǎn)及用途 （8）球墨鑄鐵）球墨鑄鐵 在澆注前向鐵液中加入一定量的球化劑（如鎂、稀土或稀土鎂）和少量的孕育劑（硅鐵和硅鈣）進(jìn)行球化處理和孕育處理，在澆注后可獲得具有球狀石墨結(jié)晶的鑄鐵，稱為球墨鑄鐵，簡(jiǎn)稱“球鐵” 球墨鑄鐵球墨鑄鐵W WC C=3.6%=3.6%4.0%,W4.0%,WSiSi=2.0%=2.0%3.2%3.2%。 石墨呈球狀，對(duì)基體的割裂程度大大減輕，其力學(xué)石墨呈球狀，對(duì)基體的割裂程度大大減輕，其力學(xué)性能比其它鑄鐵高。鑄造性能、減振性、減摩性、性能比其

22、它鑄鐵高。鑄造性能、減振性、減摩性、切削加工性等優(yōu)于鑄鋼。切削加工性等優(yōu)于鑄鋼。 但但其熔煉及鑄造工藝要求比灰鑄鐵高。其熔煉及鑄造工藝要求比灰鑄鐵高。 球墨鑄鐵球墨鑄鐵常用于強(qiáng)度、韌性要求較高的厚壁件和中、常用于強(qiáng)度、韌性要求較高的厚壁件和中、大型鑄件。大型鑄件。球墨鑄鐵的牌號(hào)、性能特點(diǎn)及用途球墨鑄鐵的牌號(hào)、性能特點(diǎn)及用途發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸2. 有色金屬有色金屬（1）純鋁）純鋁 按其純度分為高純鋁、工業(yè)高純鋁和工業(yè)純鋁。按其純度分為高純鋁、工業(yè)高純鋁和工業(yè)純鋁。 純鋁的牌號(hào)由純鋁的牌號(hào)由L表示，其中最后兩位數(shù)字表示，其中最后兩位數(shù)字表示純鋁的純度為表示純鋁的純度為99.，如，如LA97表

23、示鋁含量為表示鋁含量為99.97高高純鋁的牌號(hào)有純鋁的牌號(hào)有LA85（原（原LG5）、）、LA90（原（原LG2）、）、LA93（原（原LG3）、）、LA97（原（原LG4）和）和LA99（原（原LG5）工業(yè)工業(yè)純鋁的牌號(hào)純鋁的牌號(hào)L070A（原（原L1）、）、L060（原（原L2）、）、L050（原（原L3）、）、L035（原（原L4）形變鋁合金形變鋁合金鑄造鋁合金鑄造鋁合金防銹鋁防銹鋁合金合金硬鋁合硬鋁合金金超硬鋁超硬鋁合金合金鍛鋁鍛鋁合金合金Al-Si系系硅鋁明硅鋁明特殊硅鋁明特殊硅鋁明(加入加入Cu,Mg,Zn),可時(shí)效強(qiáng)化可時(shí)效強(qiáng)化其他：其他：Al-Cu系系A(chǔ)l-Mg系系A(chǔ)l-Zn系

24、系A(chǔ)l-Li系系代號(hào)代號(hào) LFLYLCLDZL102強(qiáng)化強(qiáng)化 形變強(qiáng)形變強(qiáng)化化固溶固溶+自然時(shí)自然時(shí)效效固溶固溶+人工時(shí)人工時(shí)效效固溶固溶+人工人工時(shí)效時(shí)效變質(zhì)處變質(zhì)處理（鈉理（鈉鹽）鹽）應(yīng)用應(yīng)用 焊接油焊接油箱箱鉚釘，鉚釘，航空模航空模鍛件鍛件飛機(jī)受飛機(jī)受力構(gòu)件力構(gòu)件承載承載鍛件鍛件飛機(jī)、飛機(jī)、儀器、儀器、儀表件儀表件（2）形變鋁合金）形變鋁合金 根據(jù)GB/T 3190-1996的說明，GB 3190-82中的舊牌號(hào)仍可繼續(xù)使用，其牌號(hào)用LF（防銹鋁合金）、LY（硬鋁合金）、LC（超硬鋁合金）、LD（鍛鋁合金）加順序號(hào)表示。 1）防銹鋁合金）防銹鋁合金 防銹鋁合金中主要合金元素是防銹鋁合金中

25、主要合金元素是Mn和和Mg，Mn的主要的主要作用是提高鋁合金的耐蝕能力，并通過固溶強(qiáng)化作用，作用是提高鋁合金的耐蝕能力，并通過固溶強(qiáng)化作用，提高鋁合金的強(qiáng)度。提高鋁合金的強(qiáng)度。Mg也具有固溶強(qiáng)化的作用，并也具有固溶強(qiáng)化的作用，并使合金的密度降低使合金的密度降低 防銹鋁合金耐腐蝕能力強(qiáng)，塑性好防銹鋁合金耐腐蝕能力強(qiáng)，塑性好 各類防銹鋁合金均不能通過熱處理進(jìn)行強(qiáng)化，但可通各類防銹鋁合金均不能通過熱處理進(jìn)行強(qiáng)化，但可通過冷變形加工，利用加工硬化，提高合金的強(qiáng)度。過冷變形加工，利用加工硬化，提高合金的強(qiáng)度。 2）硬鋁合金）硬鋁合金 硬鋁合金為硬鋁合金為Al-Cu-Mg系合金，含有少量的系合金，含有少量

26、的Mn。 合金中的合金中的Cu、Mg是為了形成強(qiáng)化相是為了形成強(qiáng)化相CuAl2及及CuMgAl2。 Mn主要是提高合金的耐蝕性，并有一定的固溶強(qiáng)化作用。主要是提高合金的耐蝕性，并有一定的固溶強(qiáng)化作用。 按照所含合金元素的數(shù)量不同和熱處理強(qiáng)化效果的不同，按照所含合金元素的數(shù)量不同和熱處理強(qiáng)化效果的不同，可將硬鋁合金分為三類：可將硬鋁合金分為三類：低合金硬鋁低合金硬鋁，合金中，合金中Mg、Cu含量含量低；低；標(biāo)準(zhǔn)硬鋁標(biāo)準(zhǔn)硬鋁，合金元素含量中等；，合金元素含量中等；高合金硬鋁高合金硬鋁，合金元，合金元素含量較多。素含量較多。 在使用或加工硬鋁時(shí)應(yīng)注意到硬鋁的如下不足之處。一是在使用或加工硬鋁時(shí)應(yīng)注意

27、到硬鋁的如下不足之處。一是耐蝕性差，特別是在海水等環(huán)境中；二是固溶處理的加熱耐蝕性差，特別是在海水等環(huán)境中；二是固溶處理的加熱溫度范圍較窄，這對(duì)其生產(chǎn)工藝的實(shí)現(xiàn)帶來了困難。溫度范圍較窄，這對(duì)其生產(chǎn)工藝的實(shí)現(xiàn)帶來了困難。3）鍛鋁合金）鍛鋁合金 鍛鋁合金為鍛鋁合金為Al-Mg-Si-Cu系和系和Al-Cu-Mg-Ni-Fe系合金系合金 這類鋁合金具有良好的熱塑性，良好的鑄造這類鋁合金具有良好的熱塑性，良好的鑄造性能和鍛造性能，并有較高的力學(xué)性能。在性能和鍛造性能，并有較高的力學(xué)性能。在這類鋁合金中，合金元素的種類眾多，但每這類鋁合金中，合金元素的種類眾多，但每種元素的含量都很少，因而具有良好熱塑性

28、。種元素的含量都很少，因而具有良好熱塑性。常用變形鋁合金的牌號(hào)、化學(xué)成分、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T 3190-1996）類別牌號(hào)(舊牌號(hào))化 學(xué) 成 分，%熱處理狀態(tài)力學(xué)性能用途舉例SiFeCuMnMgZnTibMPa%HB防銹鋁合金5A05(LF5)0.50.50.100.30.64.85.50.20退火2802070中載零件,焊接油箱,油管,鉚釘?shù)?A21(LF21)0.60.70.201.01.60.050.100.151302030焊接油箱,油管,鉚釘?shù)容p載零件及制品硬鋁合金2A01(LY1)0.500.502.23.00.200.20.50.100.15淬火+自然時(shí)效300247

29、0工作溫度不超過100的中強(qiáng)鉚釘2A11(LY11)0.70.73.84.80.40.80.40.80.300.1542018100中強(qiáng)零件,如骨架,螺旋槳葉片,鉚釘2A12(LY12)0.500.503.84.90.30.91.21.80.300.1547017105高強(qiáng),150以下工作零件,如梁,鉚釘超硬鋁合金7A04(LC4)0.500.501.42.00.20.61.82.85.07.00.10淬火+人工時(shí)效60012150主要受力構(gòu)件,如飛機(jī)大梁,起落架7A09(LC9)0.500.501.22.00.152.03.05.16.10.106807190鍛鋁合金2A50(LD5)0.7

30、1.20.71.82.60.40.80.40.80.300.15淬火+人工時(shí)效42013105形狀復(fù)雜中等強(qiáng)度的鍛件及模鍛件2A70(LD7)0.350.91.51.92.50.201.41.80.300.020.141513120高溫下工作的復(fù)雜鍛件,內(nèi)燃機(jī)活塞2A14(LD10)0.61.20.73.94.80.41.00.40.80.300.1548019135承受高載荷的鍛件和模鍛件（3）純銅）純銅 純銅呈玫瑰紅色，比重純銅呈玫瑰紅色，比重8.9。其熔點(diǎn)為。其熔點(diǎn)為1083。 在固態(tài)時(shí)具有面心立方晶格結(jié)構(gòu)，無同素異構(gòu)，表面在固態(tài)時(shí)具有面心立方晶格結(jié)構(gòu)，無同素異構(gòu)，表面形成氧化膜后，呈紫

31、紅色，故常稱為形成氧化膜后，呈紫紅色，故常稱為紫銅紫銅。 純銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，其導(dǎo)電性在各種元素純銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，其導(dǎo)電性在各種元素中僅次于銀，故純銅主要用作導(dǎo)電材料。中僅次于銀，故純銅主要用作導(dǎo)電材料。 銅是銅是逆磁性逆磁性物質(zhì)，用純銅制作的各種儀器和機(jī)件不物質(zhì)，用純銅制作的各種儀器和機(jī)件不受外磁場(chǎng)的干擾，故純銅適合制作磁導(dǎo)儀器、定向受外磁場(chǎng)的干擾，故純銅適合制作磁導(dǎo)儀器、定向儀器和防磁器械等。儀器和防磁器械等。 純銅具有極好的塑性，容易冷、熱成形，故純銅制純銅具有極好的塑性，容易冷、熱成形，故純銅制品大多經(jīng)壓力加工制成。品大多經(jīng)壓力加工制成。 純銅的化學(xué)性能比較穩(wěn)定，在大

32、氣、水、水蒸汽、純銅的化學(xué)性能比較穩(wěn)定，在大氣、水、水蒸汽、熱水中基本上不遭受腐蝕。熱水中基本上不遭受腐蝕。（4）銅合金）銅合金1）黃銅）黃銅 以鋅為唯一或主要合金元素的銅合金稱為黃銅以鋅為唯一或主要合金元素的銅合金稱為黃銅 黃銅具有良好的塑性和耐腐蝕性、良好的導(dǎo)熱性和黃銅具有良好的塑性和耐腐蝕性、良好的導(dǎo)熱性和變形加工性，在工業(yè)中有很好的應(yīng)用價(jià)值。變形加工性，在工業(yè)中有很好的應(yīng)用價(jià)值。 按化學(xué)成分的不同，黃銅可分為普通黃銅和特殊黃按化學(xué)成分的不同，黃銅可分為普通黃銅和特殊黃銅兩類。表銅兩類。表2-19（P.89）是常用黃銅的牌號(hào)、成分、）是常用黃銅的牌號(hào)、成分、用途。用途。2）青銅）青銅 青

33、銅是除鋅、鎳以外的其他元素作為主加元素的銅青銅是除鋅、鎳以外的其他元素作為主加元素的銅合金。合金。 青銅實(shí)際上包含青銅實(shí)際上包含錫青銅、鋁青銅、鈹青銅和硅青銅，錫青銅、鋁青銅、鈹青銅和硅青銅，多用來制造較重要零件。多用來制造較重要零件。 青銅的編號(hào)規(guī)則是：青銅的編號(hào)規(guī)則是：“Q+主加元素符號(hào)主加元素符號(hào)+主加元素主加元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）(+其它元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（其它元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）)”，“Q”為為“青青”的漢語拼音字頭。如的漢語拼音字頭。如QSn4-3表示成表示成分為分為wSn=4%、 wZn=3%、其余為銅的錫青銅。鑄、其余為銅的錫青銅。鑄造青銅的編號(hào)前加造青銅的編號(hào)前加“Z” 錫青銅：錫青銅： 錫青銅是人類最早應(yīng)用的一種錫青銅是人類最早應(yīng)用的一種Cu-Sn合金。合金。 錫青銅的組織、性能與含錫青銅的組織、性能與含Sn量有密切的關(guān)系。量有密切的關(guān)系。 含含Sn量低于量低于8%的錫青銅塑性好，適用于壓力加工，的錫青銅塑性好，適用于壓力加工，也稱壓力加工錫青銅。也稱壓力加工錫青銅。 含含Sn量大于量大于10%的錫青銅，由于塑性差，只適用于鑄的錫青銅，由于塑性差，只適用于鑄造，也稱為鑄造錫青銅。造，也稱為鑄造錫青銅。 錫青銅耐蝕性優(yōu)于黃銅，主要用作形狀較為復(fù)雜、錫青銅耐蝕性優(yōu)于黃銅，主要用作形狀較為復(fù)雜、要求耐磨