第八章 有色金屬及其合金.ppt

1、第八章 有色金屬及其合金,有色金屬的性能特點(diǎn) 鋁合金及其應(yīng)用 軸承合金及其應(yīng)用,有色金屬性能及特點(diǎn) 力學(xué)性能：高的比強(qiáng)度（強(qiáng)度/密度）； 物理性能：導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、無磁性、形狀記憶特性 化學(xué)性能：耐腐蝕,第一節(jié) 鋁合金及其應(yīng)用,知識(shí)要點(diǎn) 鋁合金的強(qiáng)化方式 鋁合金的分類及應(yīng)用,一、純鋁的性能特點(diǎn)及應(yīng)用： 輕，密度低 配置鋁合金 抗大氣腐蝕 包覆材料 導(dǎo)電導(dǎo)熱性好 導(dǎo)線、電容 加工性能好 包裝材料 強(qiáng)度低 不能作為承受載荷的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用,二、鋁合金： 向鋁中加入合金元素 鋁合金 。 常加的合金元素 ：主：Cu,Mg,Si,Zn,Mn等； 微：Ti,Zr,Cr,B等；,純鋁的牌號(hào)：四位字符（以1開頭

2、，第二位表示純鋁的成分狀況，第三、四位表示鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)。）,2 鋁合金的強(qiáng)化方式 變形強(qiáng)化（加工硬化） 變質(zhì)處理（細(xì)晶強(qiáng)化）：適合鑄造鋁合金 固溶強(qiáng)化：鋁合金都有 時(shí)效強(qiáng)化：（重點(diǎn)） 可熱處理強(qiáng)化鋁合金。,時(shí)效強(qiáng)化：鋁合金淬火后在室溫或者較低溫度下加熱保溫一段時(shí)間，隨時(shí)間延長其強(qiáng)度硬度顯著增加的現(xiàn)象。,變質(zhì)處理：常用于鑄造鋁合金,未變質(zhì)處理的組織,變質(zhì)處理的組織,1 變形鋁合金（D成分以左的合金 ）：制成各種型材、棒料、板、管、線、箔等。,牌號(hào)：四位字符（2 0 2 0） （第一位為數(shù)字，表示鋁合金組別 2：銅（Cu）為主要合金元素的鋁合金 3：錳（Mn) 為主要合金元素的鋁合金

3、 4: 硅（Si）為主要合金元素的鋁合金 5：鎂（Mg）為主要合金元素的鋁合金 6：鎂和硅（Mg/Si)為主要合金元素的鋁合金 7: 鋅（Zn）為主要合金元素的鋁合金,第二位： A /（0） 原始合金 其它字母表示改型合金,第三、四位：區(qū)分同一組的不同合金。無特殊意義,（1）鋁銅合金（又稱硬鋁） 成分：ALCuMg(Mn) 元素作用： Cu,Mg:形成強(qiáng)化相（CuAL2,CuMgAL2）,時(shí)效強(qiáng)化。 Mn提高抗腐蝕性能；固溶強(qiáng)化； 性能：強(qiáng)度較高，塑性好，可時(shí)效強(qiáng)化。 應(yīng)用：主要用于飛機(jī)構(gòu)件，如飛機(jī)蒙皮(2A12)、擠壓成螺旋槳、葉片(2A11)等重要零件。,（2）鋁錳合金（防銹鋁合金） 成分

4、：ALMn（主）Mg Mn,Mg的作用： 提高抗腐蝕性能及塑性，固溶強(qiáng)化,性能：抗蝕性高，塑性好，不能熱處理強(qiáng)化，可冷變形強(qiáng)化。 應(yīng)用：油箱、 油管（罐）、鉚釘（3A21）等。,（3）鋁鋅合金（超硬鋁） 成分：AlZnCuMg 特點(diǎn)：時(shí)效產(chǎn)生強(qiáng)烈的強(qiáng)化效果，強(qiáng)度很高（可達(dá)680MPa),缺點(diǎn)是耐熱性、抗蝕性差。 應(yīng)用：飛機(jī)大梁、起落架等（7A04）（主要受力構(gòu)件）,（4）鋁鎂合金 成分：Al-Mg-(少量Mn,Si,Fe) 特點(diǎn)：塑性好、易于變形加工，抗腐蝕性能好、焊接性能好，不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。比純鋁輕。 應(yīng)用：航空工業(yè)中的管道、鉚釘?shù)取?2 鑄造鋁合金,特點(diǎn)：力學(xué)性能不如變形鋁合金，鑄造性

5、能好，用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜的零件。,Al-Si系鑄造鋁合金（鑄造性能和力學(xué)性能配合最佳） （1）簡單硅鋁明：ZL102（ZALSi12） 組織：a +Si 共晶體 性能：鑄造性能好，強(qiáng)度低。 用途：形狀復(fù)雜、受力不大的零件，如儀表外殼等。,（2）復(fù)雜(特殊）硅鋁明：在ALSi基礎(chǔ)上加入其它合金元素（Cu,Mn,Ni,Mg等） 強(qiáng)化方式（時(shí)效強(qiáng)化，變質(zhì)處理）。 性能：鑄造性能好，較高的強(qiáng)度和耐磨性、耐熱性。 應(yīng)用：用于制造形狀復(fù)雜中等強(qiáng)度的零件，如發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、氣缸體、風(fēng)機(jī)葉片、液壓泵殼體等（代號(hào)ZL109)。,第二節(jié) 軸承合金,軸承 分類：滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承 滑動(dòng)軸承的構(gòu)成：軸承體和軸瓦 軸承合金：

6、制造軸瓦和內(nèi)襯的耐磨合金稱為軸承合金。,軸承合金的性能要求 足夠的抗壓強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和沖擊性能； 摩擦系數(shù)小，減摩性能好，良好的磨合性能和抗咬合能力，蓄油性能好，以減小軸頸磨損并防止咬合； 具有小的膨脹系數(shù)合良好的導(dǎo)熱性能合耐腐蝕性能。,分為兩類：一是軟基體上分布硬質(zhì)點(diǎn)；(主要內(nèi)容） 二是硬基體上分部軟質(zhì)點(diǎn)。,常用的軸承合金 錫基和鉛基軸承合金（巴氏合金） 熔點(diǎn)低，軟基體上分布硬質(zhì)點(diǎn)。 （1）錫基軸承合金(Sn（主）SbCu） 軟基體：Sb溶于Sn的固溶體 硬質(zhì)點(diǎn)：SbSn化合物,牌號(hào)：ZSnSb12Pb10Cu4,應(yīng)用：應(yīng)用于重型動(dòng)力機(jī)械的軸承合金，如汽輪機(jī)、渦輪壓縮機(jī)和高速內(nèi)燃機(jī)等。,（2）鉛基軸承合金（Pb(主）Sb+Sn+Cu) 軟基體：a+b共晶體 硬質(zhì)點(diǎn)：初生的b相和Cu2Sb化合物,特點(diǎn)：