材料成型技術(shù)1.4

1.4金屬材料鑄鐵粉末冶金材料鋁及其合金銅及其合金鋼金屬材料

常用的金屬材料包括鋼、鑄鐵、銅及其合金、鋁及其合金、粉末冶金材料等，其中以鋼和鑄鐵應(yīng)用最為廣泛。圖1-14蕪湖長江大橋1精選ppt1.4.1鋼1.化學(xué)成分對鋼的力學(xué)性能的影響（1）雜質(zhì)元素的影響：1)

錳、硅的影響:有益元素.Mn和Si在鋼中大部分溶于鐵素體,起強(qiáng)化作用。Mn能減輕S的有害作用。FeS＋Mn＝MnS＋Fe2)

硫的影響:有害元素,Fe＋S＝FeS，F(xiàn)eS與Fe易形成低熔點(diǎn)的共晶體，可使鋼引起熱脆性。3)

磷的影響:有害元素，。P在鋼中可溶于鐵素體，使鋼強(qiáng)度、硬度增加，塑性、韌性減小，易使鋼產(chǎn)生冷脆現(xiàn)象。但P與Cu同時(shí)存在，可提高鋼的耐蝕性和耐磨性。2精選ppt

(2)合金元素的影響

合金元素：是為改善鋼的某些性能而在鋼中特意加入的元素,對鋼的力學(xué)性能有很大影響。1)對鋼的強(qiáng)度的影響:

C、Si、Mn產(chǎn)生固溶強(qiáng)化，使鋼的強(qiáng)度提高。

C、N、Cr、Al形成碳化物或氮化物，使鋼的強(qiáng)度和硬度提高。

Nb、V、Al、Ti可細(xì)化晶粒，提高鋼的強(qiáng)度。2）對鋼的韌性的影響:

Nb、V等元素可細(xì)化晶粒,從而也顯著提高鋼的韌性。

C、Si、Mn一般使鋼的韌性降低。3精選ppt

2.鋼的分類

(1)按化學(xué)成分分類:

根據(jù)各種合金元素規(guī)定含量界限值,將鋼分為1）非合金鋼（碳素鋼），分普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼。含碳量小于0.25%為低碳鋼，0.25－0.6%為中碳鋼，大于0.6%為高碳鋼，。2）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，3）合金鋼。

鋼的分類化學(xué)成分質(zhì)量等級主要性能使用特性4精選ppt表1-2部分合金元素規(guī)定質(zhì)量分?jǐn)?shù)界限值(%)

合金元素非合金鋼低合金鋼合金鋼Cr<0.300.30~0.50≥0.50Mn<1.001.00~1.40≥1.40Mo<0.050.05~0.10≥0.10Ni<0.300.30~0.50≥0.50Si<0.500.50~0.90≥0.905精選ppt(2)按主要質(zhì)量等級分類1)

普通質(zhì)量鋼：即對生產(chǎn)過程中控制質(zhì)量無特殊規(guī)定的、一般用途的非合金鋼和低合金鋼。S、P含量均小于0.045%。2)優(yōu)質(zhì)鋼:即在生產(chǎn)過程中需要按規(guī)定控制質(zhì)量的鋼,并達(dá)到比普通質(zhì)量鋼較高的質(zhì)量要求。S、P含量均小于0.040%。3）特殊質(zhì)量鋼：即在生產(chǎn)過程中需要嚴(yán)格控制質(zhì)量和性能的鋼,特別是要求嚴(yán)格控制硫、磷等含量和提高純潔度等。S、P含量均小于0.020%。

按質(zhì)量等級普通質(zhì)量鋼優(yōu)質(zhì)鋼特殊質(zhì)量鋼6精選ppt(3)按使用特性分類

可分為：

工具鋼，工程結(jié)構(gòu)用鋼，機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，不銹耐蝕鋼，耐熱鋼等。工程結(jié)構(gòu)用鋼耐熱鋼不銹耐蝕鋼機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼工具鋼使用特性7精選ppt

(1)非合金鋼1)碳素結(jié)構(gòu)鋼

牌號：例如Q235F“Q”表示屈服點(diǎn)，

“235”表示屈服點(diǎn)值為235MPa,

“F”表示脫氧方法（沸騰鋼）。

用途：碳素結(jié)構(gòu)鋼w(C)為0.06%~0.38%。主要用來制造一般工程結(jié)構(gòu)和普通機(jī)床零件，

通常軋制成各種型材、板材和線材等。3.鋼的牌號和應(yīng)用

8精選ppt牌號質(zhì)量等級化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)力學(xué)性能CMnSiSPσs/MPaσb/MPaδ(%)不大于Q195——0.06~0.120.25~0.500.030.0500.045195315~43033Q215A0.09~0.150.25~0.550.300.0500.045215335~45031Q255A0.18~0.280.40~0.700.300.0500.045255410~55024Q275——0.28~0.380.50~0.800.350.0500.045275490~63020表1-3碳素結(jié)構(gòu)鋼部分牌號、成分與力學(xué)性能9精選ppt2)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

牌號：是用二位數(shù)字表示，這兩位數(shù)字表示鋼中的平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（萬分?jǐn)?shù)）。例如45鋼表示平均w(C)為0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。若為沸騰鋼，則在牌號后加“F”符號，如08F。若含錳量較高，則在數(shù)字后加“Mn”符號。用途：主要用來制造比較重要的機(jī)械零件，如軸、連桿、彈簧等。20鋼金相組織示意圖10精選ppt牌號化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）力學(xué)性能（不小于）應(yīng)用舉例CSiMnσs/MPaσb/MPaδ(%)ψ(%)HBS(熱軋）08F0.05~0.11≤0.030.25~0.502951753560131要求冷成形性和焊接性良好的零件，如沖壓件、焊接件等。200.17~0.230.17~0.370.35~0.654102452555156同上，且用于要求內(nèi)韌外硬的滲碳件。600.57~0.650.17~0.370.50~0.806754001535255經(jīng)淬火和中溫回火具有較高彈性的各類彈簧等。表1-4優(yōu)質(zhì)碳素鋼部分牌號、成份、力學(xué)性能及應(yīng)用舉例11精選ppt圖1-15絲錐

牌號：是用規(guī)定符號T（碳字的漢語拼音字首）和數(shù)字表示。

例如T10A“10”表示平均w(C)為1.0%，“A”表示高級優(yōu)質(zhì)。用途:用于制造不受沖擊、高硬度、耐磨的工具，如銼刀、手鋸條、拉絲模等。T12鋼的金相組織12精選ppt牌號化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）試樣淬火HRC（不小于）應(yīng)用舉例CSiMnT80.75~0.84≤0.35≤0.40（780~800℃，水淬）62承受沖擊，要求較高硬度的工具。如壓縮空氣工具等。T9A0.85~0.94≤0.40（760~780℃,水淬）62韌性中等，硬度高的工具。如沖頭、木工工具，鑿巖工具。T100.95~1.04不受劇烈沖擊、高硬度、耐磨的工具。如沖頭、手鋸條等。T12A1.15~1.24不受沖擊、要求高硬度、高耐磨的工具。如銼刀、量具等。表1-5

碳素工具鋼部分牌號、成份、硬度和應(yīng)用13精選ppt(2)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼牌號：例如Q390A“Q”表示屈服點(diǎn)，“390”表示屈服點(diǎn)值為390MPa，“A”表示質(zhì)量等級為A級。用途：低合金高強(qiáng)度高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼一般不用熱處理，綜合力學(xué)性能良好，用于橋梁、船舶、車輛、高壓容器、管道、建筑物等。14精選ppt(3)合金鋼1）合金結(jié)構(gòu)鋼牌號：

例如60Si2Mn,“60”表示平均w(C)=0.6%，

“Si2”表示平均w(Si)=2%，

“Mn”表示平均w(Mn)<1.5%。用途：合金結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能優(yōu)于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，常用來制造重要的零件，如齒輪、軸類、彈簧等。例：滲碳鋼，20CrMnTi；調(diào)質(zhì)鋼，40CrMn；彈簧鋼，60Si2Mn。15精選ppt2）合金工具鋼牌號：例1：低合金工具鋼:9SiCr“9”表示平均w(C)=0.9%，“Si”表示平均w(Si)<1.5%，“Cr”表示平均w(Cr)<1.5%。用途：合金工具鋼的力學(xué)性能優(yōu)于碳素工具鋼，廣泛用于制造各種刃具、量具、模具等。如鉆頭、絞刀、量塊和沖模等。圖1-16

硬質(zhì)合金沖模16精選ppt例2：高合金工具鋼

高速鋼：W18Cr4V

平均w(C)為0.7－0.8%，“W18”表示平均w(W)=18%，“Cr4”表示平均w(Cr)=4%，“V”表示平均w(V)＜1.5%。用于制作車刀、刨刀、鉆頭、銑刀等。17精選ppt圖1-17鑄鋼件

即在凝固過程中不經(jīng)歷共晶轉(zhuǎn)變的用于生產(chǎn)鑄件的鐵基合金。

性能特點(diǎn)：鑄鋼的綜合性能和焊接性能均優(yōu)于鑄鐵，用途：主要用于制造承受重載荷及沖擊載荷的構(gòu)件。如鍛錘機(jī)架、齒輪、軋輥等。在各類鑄造合金中，鑄鋼的應(yīng)用僅次于鑄鐵。主要分為：鑄造碳鋼和鑄造合金鋼。18精選ppt1)鑄造碳鋼牌號：例如ZG230－450450—бb≥450MPa；230—бs（σ0.2）≥230MPa；ZG—“鑄鋼”漢語拼音首字母。性能特點(diǎn)：

有一定的強(qiáng)度和較好的塑性、韌性，焊接性能良好，切削加工性尚好。用途：作砧座、軸承蓋、齒輪等。圖1-18各種鑄鋼件19精選ppt牌號化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）力學(xué)性能（最小值）主要特點(diǎn)及應(yīng)用CSiMnσs(σ0.2)/MPaΣb/MPaδ(%)ZG200－4000.200.500.8020040025塑性、韌性較好，強(qiáng)度、硬度較低，焊接性良好，但鑄造性能差，用于受力不大，韌性要求較高的零件。如機(jī)座、機(jī)架等。ZG340－6400.600.600.9034064010強(qiáng)度、硬度較高，塑性、韌性較差，焊接性和鑄造性能均差，用于受力較大的耐磨零件。如齒輪、棘輪、車輪等。表1-6鑄造碳鋼部分牌號、成份、力學(xué)性能和應(yīng)用20精選ppt2)鑄造合金鋼即為改善性能而添加的合金元素含量

超過鑄造碳鋼范圍的鑄鋼。

牌號：例如ZG30MnSi1

30——W（C）為0.3%左右。Si——W（Si）為0.9~1.4%Mn——W（Mn）為0.9~1.4%主要特點(diǎn)：耐磨性高。用途：用于受力較大的耐磨零件，如鏈輪、齒輪、承力支架等。21精選ppt1.4.2鑄鐵鑄鐵：在凝固過程中經(jīng)歷共晶轉(zhuǎn)變，用于生產(chǎn)鑄件的鐵基合金的總稱。性能特點(diǎn)：良好的鑄造性能、切削加工性能、耐磨性和減震性，且熔煉工藝與設(shè)備比較簡單，成本低廉。用途：鑄鐵件占鑄件總產(chǎn)量的80%左右。如機(jī)床床身、箱體等。w(Si)1.0%~3.0%w(Mn)0.5%~1.3%w(P)≤0.3%w(S)≤0.15%w(C)2.5%~4.0%鑄鐵的化學(xué)成分22精選ppt1.鐵碳合金雙重相圖

鑄鐵中，碳的存在形式有滲碳體（Fe3C）

和游離狀態(tài)的石墨（G）兩種。

鐵碳合金實(shí)際上存在兩種相圖：（1）Fe－Fe3C相圖，（2）Fe－G相圖。圖1-19鐵碳雙重相圖

23精選ppt2.鑄鐵的石墨化過程(三個過程)

第一階段：高溫石墨化階段，“一次結(jié)晶析出石墨G”1154℃：L4.26→A2.08+G(共晶)第二階段：中間石墨化階段，“二次結(jié)晶析出G”1154-738℃：A→G第三階段：低溫石墨化階段，“共析反應(yīng)析出G”738℃：A0.68→F+G(共析)24精選ppt

鑄鐵的組織：

鑄鐵按石墨化程度的不同可獲得三種不同基體的組織：（1）珠光體+石墨，（2）珠光體+鐵素體+石墨，（3）鐵素體+石墨。鐵素體+石墨鐵素體+珠光體+石墨珠光體+石墨鑄鐵組織25精選ppt3.影響鑄鐵石墨化的因素影響鑄鐵石墨化的因素主要有化學(xué)成分和冷卻速度。（1）化學(xué)成分碳和硅

分別是形成石墨和強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化的元素，鑄鐵中碳、硅含量越高，石墨越容易析出。

硫

強(qiáng)烈阻礙石墨化，且容易增加鑄鐵的熱裂傾向，

錳

雖然阻礙石墨化，但錳與硫能形成硫化錳，有利于減弱硫的不利影響，而且還能促進(jìn)珠光體形成，強(qiáng)化基體，故鑄鐵中必須含一定量的錳。磷

是微弱促進(jìn)石墨化的元素，但會增加鑄鐵的冷脆性。26精選ppt（2)冷卻速度1）慢冷：利于石墨析出并長大，形成灰口，2）快冷：石墨來不及析出，碳以Fe3C存在，形成白口。

注：要獲得所需的組織和性能的鑄件，應(yīng)根據(jù)鑄件的壁厚，控制鑄件中碳和硅的含量，配合以適當(dāng)?shù)暮i量，并嚴(yán)格控制硫、磷的含量。27精選ppt（3）變質(zhì)處理（孕育處理）變質(zhì)處理：在澆注前向鐵水中加入變質(zhì)劑（孕育劑），如Si－Fe、Si－Ca合金，以增加石墨的結(jié)晶核心，促進(jìn)石墨化，使石墨片細(xì)小、均勻，獲得高強(qiáng)度鑄鐵。變質(zhì)鑄鐵（孕育鑄鐵）即經(jīng)過變質(zhì)處理后所獲得的高強(qiáng)度鑄鐵。性能特點(diǎn)：強(qiáng)度較高，塑性、韌性得到改善。28精選ppt4.鑄鐵的分類、牌號及應(yīng)用

按碳的存在形式和石墨形態(tài)的不同，可以將鑄鐵分為白口鑄鐵、麻口鑄鐵、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵等類型。

鑄鐵按石墨形態(tài)按碳的存在形式白口鑄鐵麻口鑄鐵灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵蠕墨鑄鐵29精選ppt鑄鐵中常見的石墨形態(tài)（示意圖）鑄鐵中常見的石墨形態(tài)

(1)片狀（2）球狀（3）團(tuán)絮狀（4）蠕蟲狀30精選ppt

(1)白口鑄鐵

白口鑄鐵：碳以游離碳化物的形式析出的鑄鐵，斷口呈白色。白口鑄鐵硬而脆，難以加工，很少用來制造零件，有時(shí)利用其硬而耐磨的特點(diǎn)制造某些耐磨零件，如球磨機(jī)的襯板、磨球等。（2）麻口鑄鐵

麻口鑄鐵：碳部分以游離碳化物形式析出，部分以石墨形式析出的鑄鐵，斷口呈灰白色相間。圖1-21灰口鑄鐵圖1-20白口鑄鐵31精選ppt（3）灰鑄鐵

灰鑄鐵：又稱片墨鑄鐵，碳主要以片狀石墨形成或析出的鑄鐵。1)灰鑄鐵的性能

①力學(xué)性能較差（相比碳鋼）。②工藝性能

鑄造性能良好，切削加工性能良好，不能進(jìn)行鍛造，焊接性和熱處理性能也差。③其它使用性能

耐磨性好，減震性好，缺口敏感性小。32精選ppt2)灰鑄鐵的牌號及應(yīng)用

牌號：例如HT200“200”：抗拉強(qiáng)度бb≥200MPa，“HT”：灰鐵的漢語拼音首字母。應(yīng)用：用于制造機(jī)座、支架、縫紉機(jī)零件、車床床身等。

圖1-22灰鑄鐵件33精選ppt類別牌號鑄件壁厚/cm基體組織最小抗拉強(qiáng)度σb/MPaHBS應(yīng)用舉例普通灰鑄鐵HT1002.5~1010~2020~3030~50F1301009080110~16793~14087~13182~122

負(fù)荷很小的不重要零件。如重錘、防護(hù)罩、蓋板等普通灰鑄鐵HT1502.5~1010~2020~3030~50F+P175145130120136~205119~179110~167105~157

承受中等負(fù)荷件。如機(jī)座、支架、箱體、軸承座、縫紉機(jī)零件等表1-7灰鑄鐵部分牌號、力學(xué)性能和應(yīng)用34精選ppt類別牌號鑄件壁厚/cm基體組織最小抗拉強(qiáng)度σb/MPaHBS應(yīng)用舉例孕育鑄鐵HT2504~1010~2020~3030~50P270240220200174~262164~247157~236150~225

負(fù)荷較大的鑄件，尤其是厚壁件。如機(jī)體、閥體液壓缸等。HT30010~2020~3030~50290250230182~272168~251161~241

載荷較大的重要鑄件，尤其是厚壁件。如齒輪、凸輪、重型機(jī)床床身、液壓件等續(xù)上表：35精選ppt3）孕育鑄鐵孕育鑄鐵：鐵液經(jīng)孕育處理后獲得的亞共晶灰鑄鐵。性能特點(diǎn)：孕育鑄鐵性能對壁厚的敏感性很小，組織和性能的均勻性很好，應(yīng)用：適用于制造載荷較大、耐磨性減震性要求較高的重要鑄件，特別是厚大鑄件。如機(jī)床床身、發(fā)動機(jī)氣缸體等。圖1-23孕育劑36精選ppt（４）球墨鑄鐵1)球墨鑄鐵：鐵液經(jīng)過球化處理和孕育處理，使石墨大部分或全部呈球狀的鑄鐵。2)化學(xué)成分、組織、性能：化學(xué)成分特點(diǎn)：高碳、硅，低錳、磷、硫。

圖1-24球墨鑄鐵37精選ppt組織：F＋G球，F(xiàn)＋P＋G球，P＋G球。性能：強(qiáng)度較高，塑性、韌性較好（比灰鐵），同時(shí)具有灰鐵的優(yōu)良性能。3）球墨鑄鐵的牌號和應(yīng)用牌號：例如QT600－3“QT”——球鐵的漢語拼音首字母，“600”——抗拉強(qiáng)度бb≥300Mpa，“3”——伸長率δ≥3%。應(yīng)用：用于制造汽車曲軸、連桿、蝸輪、齒輪等零件。38精選ppt

牌號

基體機(jī)械性能應(yīng)用舉例

b

MPa

0.2

MPa

5

%ak

kJm2HBSQT400-18F40025018600130～180

汽車、拖拉機(jī)后橋殼QT500-7F+P5003507－170～230

齒輪QT1200-1B下12008401300≥38HRC汽車、拖拉機(jī)傳動齒輪

表1-8球墨鑄鐵部分牌號、力學(xué)性能和應(yīng)用39精選ppt4）常用的球墨鑄鐵

目前應(yīng)用最為廣泛的是珠光體球墨鑄鐵和鐵素體球墨鑄鐵。（1）珠光體球墨鑄鐵指基體主要為珠光體的球墨鑄鐵，強(qiáng)度、硬度高,耐磨性好。（2）鐵素體球墨鑄鐵指基體主要為鐵素體的球墨鑄鐵，抗拉強(qiáng)度比珠光體球鐵低，但塑性、韌性較高，力學(xué)性能優(yōu)于可鍛鑄鐵。圖1-25珠光體球墨鑄鐵圖1-26鐵素體球墨鑄鐵圖1-27混合基體球墨鑄鐵40精選ppt（5）可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵：

又稱馬鐵或瑪鋼。是白口鑄鐵通過石墨化退火處理，改變其金相組織或成分而獲得的有較高韌性的鑄鐵。

可鍛鑄鐵中的碳主要以團(tuán)絮狀石墨存在。圖1-28可鍛鑄鐵41精選ppt1）化學(xué)成分：W(C)：2.4－2.8%，W(Si)：1.2－2.0%，W(Mn)：0.4－1.2%，W(S)≤0.1%，W(P)≤0.2%。2）性能特點(diǎn)：灰鑄鐵相比不僅有較高的強(qiáng)度，而且有較高的塑性和韌性?？慑戣T鐵因此得名，實(shí)際上它仍然是不可鍛造的。3）可鍛鑄鐵的生產(chǎn):

先澆注成白口鑄件，再經(jīng)石墨化退火獲得。42精選ppt4）牌號及應(yīng)用

①黑心可鍛鑄鐵牌號：例KTH350－10組織：F+G團(tuán)絮性能：塑性、韌性較好，強(qiáng)度不高，應(yīng)用：用于受沖擊、振動及扭轉(zhuǎn)負(fù)荷的零件。如曲軸、連桿、齒輪、傳動鏈條等。

②珠光體可鍛鑄鐵牌號：例KTZ650－02組織：P+G團(tuán)絮性能：強(qiáng)度、硬度高，塑性、韌性比黑心可鍛鑄鐵差，應(yīng)用：制作曲軸、連桿、齒輪、傳動鏈條等。

43精選ppt分類

牌號試棒直徑mm抗拉強(qiáng)度

b

MPa延伸率

%硬度

HB

應(yīng)用舉例鐵素體基體KT300-06163006≤150承受沖擊、振動及扭轉(zhuǎn)負(fù)荷的零件，如汽車的后橋殼、管件等。KT370-121637012

珠光體基體KT450-06164506150~200負(fù)荷較高和耐磨損零件，如曲軸、連桿、齒輪等。KTZ700-02167002240~290

表1-9可鍛鑄鐵部分牌號、力學(xué)性能及應(yīng)用

44精選ppt（6）蠕墨鑄鐵1）

蠕墨鑄鐵：金相組織中石墨形態(tài)主要為蠕蟲狀石墨的鑄鐵，它是向一定成分的鐵液中加入適量的蠕化劑（如鎂鈦合金等）和孕育劑而獲得的。2）性能特點(diǎn)：

①強(qiáng)度比灰鑄鐵高，②有一定的韌性和較高的耐磨性，③壁厚敏感性比灰鐵小得多，④減震性比球鐵高，低于灰鐵。⑤工藝性良好，鑄造性能接近灰鐵，切削加工性能接近球鐵。圖1-29蠕墨鑄鐵45精選ppt5）蠕墨鑄鐵的生產(chǎn)與球墨鑄鐵基本相同。①鐵液成分：高碳、硅，低錳、磷、硫，②蠕化處理：蠕化劑:國外，鎂合金；國內(nèi)，稀土鎂鈦，稀土鎂鈣合金等。采用沖入法，加入量：為鐵液質(zhì)量的1－2％。③孕育處理：加孕育劑。注：蠕蟲狀石墨是一種過渡形式，生產(chǎn)中需嚴(yán)格控制蠕化劑。46精選ppt（7）合金鑄鐵合金鑄鐵：常規(guī)元素硅、錳高于普通鑄鐵規(guī)定含量或含有其它合金元素，具有較高力學(xué)性能或某些特殊性能的鑄鐵。性能特點(diǎn)：具有更高的力學(xué)性能，還具有某些特殊性能，如耐熱、耐磨、耐蝕等。應(yīng)用：例如在孕育鑄鐵中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%~0.6%的磷或同時(shí)加入少量的銅、鈦等元素，就可以得到高磷耐磨鑄鐵，可用來制造軸承、活塞環(huán)、機(jī)床導(dǎo)軌等零件。圖1-30耐熱合金鑄鐵模具47精選ppt1.4.3非鐵金屬材料鋼鐵材料以外的金屬材料，統(tǒng)稱為非鐵金屬材料。如銅、鋁、鉛等及其合金。性能特點(diǎn)：密度小、色澤鮮艷、導(dǎo)電、耐熱、耐蝕或良好的加工性能等。因而成為現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的材料。圖1-31中國古代銅的冶煉48精選ppt１.銅及其合金（１）陰極銅

又稱純銅，外觀呈紫色，熔點(diǎn)為1083℃，具有良好的導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性、耐蝕性及塑性。（２）銅合金

即以銅為基的合金。按化學(xué)成分不同可分為黃銅、青銅及白銅三類。青銅白銅黃銅銅合金49精選ppt１）黃銅

Ｃu-Zn合金或以Zn為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。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。①普通黃銅

銅鋅二元合金，其中多數(shù)通過壓力加工制成型材，成為普通變形黃銅。

當(dāng)平均w(Zn)＝32%時(shí)，塑性最好，強(qiáng)度最高，是工業(yè)上應(yīng)用較多的銅合金。普通鑄造黃銅不但具有優(yōu)良的力學(xué)性能和鑄造性能，而且切削加工性能好，也可以焊接。圖1-32黃銅50精選ppt②特殊黃銅

在普通黃銅中加入其它元素所組成的多元合金稱為特殊黃銅。常加入的元素有鉛、錫、硅、鋁、鐵等，相應(yīng)地稱這些特殊黃銅為鉛黃銅、錫黃銅等等。

合金元素加入黃銅后，主要是提高黃銅的特殊性能和改善其工藝性能。如加入Sn、Al、Mn、Si可提高耐蝕性及減少黃銅應(yīng)力腐蝕開裂的傾向;加Si可改善鑄造性能；加Pb則改善切削加工性能。

51精選ppt2)青銅

青銅原指Cu-Sn合金，是人類應(yīng)用最早的一種合金，但工業(yè)上習(xí)慣稱含有Al、Si、Pb、Mn、Be等的銅基合金為青銅。青銅包括有錫青銅、鋁青銅、鈹青銅等。

圖1－33青銅工藝品52精選ppt3）白銅

白銅:以鎳為主加合金元素的銅合金。主要有普通白銅、鋁白銅和錳白銅等。

白銅耐蝕性好、電阻率高，多用來制造船舶儀器零件、化工機(jī)械零件和醫(yī)療器械。圖1-34白銅管53精選ppt2.鋁及鋁合金

鋁是地殼中儲量最豐富的元素之一，約占全部金屬的三分之一。特點(diǎn)：鋁的比重輕，是銅的1/3倍，屬于輕金屬。熔點(diǎn)是660℃。鋁的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性都很好，僅次于銀和銅。因此，鋁被廣泛用于制造導(dǎo)電材料和熱傳導(dǎo)器件。

圖1-35鋁為基的二元合金的共晶相圖

54精選ppt(1)純鋁

特點(diǎn)：質(zhì)量輕、溶點(diǎn)低。具有良好的塑性、耐蝕性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，且價(jià)格相對低廉。但其強(qiáng)度和硬度均低，因此用于制造電線、電纜、耐蝕器具和生活用以及配制各種鋁合金。（2）鋁合金

以鋁為基的合金，強(qiáng)度高于純鋁，用于制造承受載荷的結(jié)構(gòu)零件。主加元素：如銅、錳、硅、鎂、鋅等。一般起強(qiáng)化作用。附加元素：如鉻、鐵、鋯等。用于細(xì)化鋁合金晶粒和改善熱處理性能。圖1-36鋁合金扳狀拋物面天線55精選ppt

根據(jù)鋁合金的成分和工藝特點(diǎn)，可以將鋁合金分為變形鋁合金和

鑄造鋁合金兩類。1）變形鋁合金加熱時(shí)能形成單相固溶體組織，塑性較好，宜于進(jìn)行壓力加工的鋁合金。2）鑄造鋁合金以鋁為基的鑄造合金