第五章金屬材料鑄鐵及有色金屬

1、第二節(jié) 鑄鐵鑄鐵是含碳量大于鑄鐵是含碳量大于2.11%并含有較多硅、錳、并含有較多硅、錳、硫、磷等元素的多元鐵基合金。硫、磷等元素的多元鐵基合金。鑄鐵具有許多優(yōu)良的性能及生產(chǎn)簡便、成鑄鐵具有許多優(yōu)良的性能及生產(chǎn)簡便、成本低廉等優(yōu)點，因而是應(yīng)用最廣泛的材料本低廉等優(yōu)點，因而是應(yīng)用最廣泛的材料之一。之一。 例如，機床床身、內(nèi)燃例如，機床床身、內(nèi)燃機的汽缸體、缸套、活機的汽缸體、缸套、活塞環(huán)及軸瓦、曲軸等都塞環(huán)及軸瓦、曲軸等都是由鑄鐵制造的。是由鑄鐵制造的。鑄鐵曲軸鑄鐵曲軸一、鑄鐵的石墨化過程一、鑄鐵的石墨化過程1 1、Fe-Fe3C和和Fe-G（石墨）雙重相圖（石墨）雙重相圖 鑄鐵中的碳除少量固溶

2、于基體中外，主要以化合態(tài)的鑄鐵中的碳除少量固溶于基體中外，主要以化合態(tài)的滲碳體（滲碳體（FeFe3 3C C）和游離態(tài)的石墨（）和游離態(tài)的石墨（G G）兩種形式存在。兩種形式存在。共晶白口鑄鐵共晶白口鑄鐵F基體球墨鑄鐵基體球墨鑄鐵 石墨是碳的單質(zhì)之一，其強度、塑性、石墨是碳的單質(zhì)之一，其強度、塑性、韌性幾乎為零。韌性幾乎為零。 FeFe3 3C C是亞穩(wěn)相，在一定條件下將發(fā)生分是亞穩(wěn)相，在一定條件下將發(fā)生分解：解： FeFe3 3C3Fe+CC3Fe+C（石墨）（石墨）存在兩個鐵碳相圖：存在兩個鐵碳相圖： Fe- FeFe- Fe3 3C C和和Fe-GFe-G雙重相圖雙重相圖L+GL+Fe3

3、C2 2、鑄鐵的、鑄鐵的石墨化過程石墨化過程鑄鐵中的碳原子析出形成石鑄鐵中的碳原子析出形成石墨的過程稱為墨的過程稱為石墨化石墨化。鑄鐵中的鑄鐵中的石墨可以在結(jié)晶過石墨可以在結(jié)晶過程中直接析出，也可以由滲程中直接析出，也可以由滲碳體加熱時分解得到。碳體加熱時分解得到。臺車式石墨化退火爐臺車式石墨化退火爐3 3、影響石墨化的因素影響石墨化的因素 化學(xué)成分的影響化學(xué)成分的影響 碳和硅碳和硅是強烈促進石墨化的元素。是強烈促進石墨化的元素。碳、硅含量過低，易出現(xiàn)白口組織，力學(xué)性能和鑄碳、硅含量過低，易出現(xiàn)白口組織，力學(xué)性能和鑄造性能變差。造性能變差。碳、硅含量過高，會使石墨數(shù)量多且粗大，基體內(nèi)碳、硅含量

4、過高，會使石墨數(shù)量多且粗大，基體內(nèi)鐵素體量增多，降低鑄件的性能。鐵素體量增多，降低鑄件的性能。 冷卻速度的影響冷卻速度的影響 鑄件冷卻緩慢，有利于碳原子的充分?jǐn)U散，結(jié)鑄件冷卻緩慢，有利于碳原子的充分?jǐn)U散，結(jié)晶將按晶將按Fe - G相圖進行，因而促進石墨化。相圖進行，因而促進石墨化。而快冷時由于而快冷時由于過冷度大，結(jié)過冷度大，結(jié)晶將按晶將按Fe-Fe3C相圖進行，不相圖進行，不利于石墨化。利于石墨化。鑄件壁厚和碳硅含量對鑄鐵組織的影響鑄件壁厚和碳硅含量對鑄鐵組織的影響 WC+Wsi(%)二、二、鑄鐵的特點及分類鑄鐵的特點及分類工業(yè)上使用的鑄鐵主要是工業(yè)上使用的鑄鐵主要是灰口鑄鐵灰口鑄鐵。1 1

5、、鑄鐵的組織特點、鑄鐵的組織特點鋼的基體鋼的基體+G（石墨）（石墨）基體組織有三種，即鐵素體、珠光體基體組織有三種，即鐵素體、珠光體和鐵素體加珠光體和鐵素體加珠光體 。2 2、鑄鐵的性能特點鑄鐵的性能特點 力學(xué)性能低。力學(xué)性能低。由于石墨相當(dāng)于鋼基體中的裂紋或空由于石墨相當(dāng)于鋼基體中的裂紋或空洞，破壞了基體的連續(xù)性。洞，破壞了基體的連續(xù)性。 耐磨性能好。耐磨性能好。由于石墨本身有潤滑作用。由于石墨本身有潤滑作用。 消振性能好。消振性能好。由于石墨可以吸收振動能量。由于石墨可以吸收振動能量。 鑄造性能好。鑄造性能好。由于鑄鐵碳含量高，成分接近于共晶。由于鑄鐵碳含量高，成分接近于共晶。 切削性能好

6、。切削性能好。由于石墨使車屑容易脆斷，不粘刀。由于石墨使車屑容易脆斷，不粘刀。 3、鑄鐵的分類與牌號表示方法鑄鐵的分類與牌號表示方法 鑄鐵鑄鐵名稱名稱 石墨石墨形態(tài)形態(tài) 基體基體組織組織 編編 號號 方方 法法 牌號實例牌號實例 灰灰 鑄鑄 鐵鐵 片片狀狀FHT + 一組數(shù)字一組數(shù)字?jǐn)?shù)字表示最低抗拉強度值，數(shù)字表示最低抗拉強度值，單位單位MPa?！癏T”表示灰鑄鐵代號。表示灰鑄鐵代號。 HT100F+PHT150PHT200可可 鍛鍛鑄鑄鐵鐵 團團絮絮狀狀FKTH + 兩組數(shù)字兩組數(shù)字KTB + 兩組數(shù)字兩組數(shù)字KTZ + 兩組數(shù)字兩組數(shù)字KTH300-06表表F心心PKTB350-04PKT

7、Z450-06KTH、KTB、KTZ分別為黑心、白心、分別為黑心、白心、珠光體可鍛鑄鐵代號；珠光體可鍛鑄鐵代號；第一組數(shù)字表示最低第一組數(shù)字表示最低抗拉強度值，抗拉強度值，MPa；第二組數(shù)字表示最低第二組數(shù)字表示最低延伸率值，延伸率值，% 鑄鐵鑄鐵名稱名稱 石墨石墨形態(tài)形態(tài) 基體基體組織組織 編編 號號 方方 法法 牌號實例牌號實例 球球 墨墨 鑄鑄 鐵鐵 球球狀狀FQT + 兩組數(shù)字兩組數(shù)字 第一組數(shù)字表示最低抗第一組數(shù)字表示最低抗拉強度值，拉強度值，MPa；第二組數(shù)字表示最低延伸第二組數(shù)字表示最低延伸率值，率值，%。 “QT”表示表示 球墨鑄鐵代球墨鑄鐵代號號QT400-15F+PQT60

8、0-3PQT700-2蠕蠕 墨墨鑄鑄 鐵鐵 蠕蠕蟲蟲狀狀FRuT + 一組數(shù)字一組數(shù)字?jǐn)?shù)字表示最低抗拉強度值數(shù)字表示最低抗拉強度值, MPa?！癛uT”表示蠕墨鑄鐵代表示蠕墨鑄鐵代號號 RuT260F+PRuT300PRuT420三、常用鑄鐵（一）（一）灰鑄鐵灰鑄鐵灰鑄鐵是指灰鑄鐵是指石墨呈片狀分布石墨呈片狀分布的灰口鑄鐵。其產(chǎn)量約占的灰口鑄鐵。其產(chǎn)量約占鑄鐵總產(chǎn)量的鑄鐵總產(chǎn)量的80%以上。以上。1 1、組織、組織灰鑄鐵的組織是由液態(tài)鐵水緩慢冷卻時通過石墨化過灰鑄鐵的組織是由液態(tài)鐵水緩慢冷卻時通過石墨化過程形成的，程形成的，其基體組織有鐵素體、珠光體和鐵素體加其基體組織有鐵素體、珠光體和鐵素體

9、加珠光體三種。珠光體三種?；诣T鐵的顯微組織灰鑄鐵的顯微組織 鐵素體灰鑄鐵鐵素體灰鑄鐵珠光體灰鑄鐵珠光體灰鑄鐵鐵素體加珠光體灰鑄鐵鐵素體加珠光體灰鑄鐵常對灰鑄鐵進行常對灰鑄鐵進行孕育處理孕育處理，以細(xì)化片狀石墨。，以細(xì)化片狀石墨。常用的孕育劑有常用的孕育劑有硅鐵和硅鈣硅鐵和硅鈣合金。合金。 經(jīng)孕育處理的灰鑄鐵稱為孕育鑄鐵。經(jīng)孕育處理的灰鑄鐵稱為孕育鑄鐵。 孕育處理前孕育處理前孕育處理后孕育處理后硅鐵硅鐵硅鈣硅鈣2 2、熱處理熱處理熱處理只改變基體組織，不改變石墨形態(tài)。熱處理只改變基體組織，不改變石墨形態(tài)?；诣T鐵強度只有碳鋼的灰鑄鐵強度只有碳鋼的3050%，熱處理強化效果，熱處理強化效果不大。不大

10、?；诣T鐵常用的灰鑄鐵常用的熱處理熱處理有：有： 消除內(nèi)應(yīng)力退火消除內(nèi)應(yīng)力退火( (又稱人工時效又稱人工時效) ) 消除白口組織退火消除白口組織退火 表面淬火表面淬火 立式加工中心立式加工中心 3 3、用途用途 制造承受壓力和震動的零件，如機床制造承受壓力和震動的零件，如機床 床身、各種箱體、殼體、泵體、缸體。床身、各種箱體、殼體、泵體、缸體。大型船用柴油機汽缸體大型船用柴油機汽缸體(HT-300)重型機床床身重型機床床身(HT-250)變速箱體變速箱體可鍛鑄鐵石墨化退火工藝曲線可鍛鑄鐵石墨化退火工藝曲線 石墨呈團絮狀的石墨呈團絮狀的灰口灰口 鑄鐵鑄鐵，是由，是由白口鑄鐵白口鑄鐵 經(jīng)石墨化退火獲

11、得的。經(jīng)石墨化退火獲得的。1 1、組織：、組織：基體基體（F、P）團絮狀團絮狀G鐵素體基體可鍛鑄鐵又稱黑心可鍛鑄鐵。鐵素體基體可鍛鑄鐵又稱黑心可鍛鑄鐵。2 2、性能：、性能：強度為碳鋼的強度為碳鋼的00%，接近于鑄鋼。，接近于鑄鋼。名為可鍛，實不可鍛。名為可鍛，實不可鍛。 可鍛鑄鐵的顯微組織可鍛鑄鐵的顯微組織 黑心可鍛鑄鐵黑心可鍛鑄鐵 珠光體可鍛鑄鐵珠光體可鍛鑄鐵 3 3、用途用途用于制造形狀復(fù)雜且承受振動載荷的薄壁小型件，如用于制造形狀復(fù)雜且承受振動載荷的薄壁小型件，如汽車、拖拉機的前后輪殼、管接頭、低壓閥門等汽車、拖拉機的前后輪殼、管接頭、低壓閥門等可鍛鑄鐵管件可鍛鑄鐵管件（三）（三） 球

12、墨鑄鐵球墨鑄鐵石墨呈石墨呈球形球形的灰口鑄鐵。由液態(tài)鐵水經(jīng)石墨化得到。的灰口鑄鐵。由液態(tài)鐵水經(jīng)石墨化得到。 1 1、組織組織：基體：基體（F、F+P、P）+ 球狀球狀G球狀石墨是液態(tài)鐵水經(jīng)球狀石墨是液態(tài)鐵水經(jīng)球化處理球化處理得到的。得到的。球化劑球化劑為鎂、稀土和稀土鎂。為鎂、稀土和稀土鎂。為避免白口，并使石墨細(xì)小均勻，為避免白口，并使石墨細(xì)小均勻，在球化處理同時還進行孕育處理。在球化處理同時還進行孕育處理。 常用孕育劑為硅鐵和硅鈣合金。常用孕育劑為硅鐵和硅鈣合金。硅鐵硅鐵硅硅鈣鈣稀土鎂稀土鎂球墨鑄鐵的顯微組織球墨鑄鐵的顯微組織 鐵素體加珠光體球墨鑄鐵素體加珠光體球墨鑄鐵鐵 鐵素體球墨鑄鐵鐵素

13、體球墨鑄鐵 珠光體球墨鑄鐵珠光體球墨鑄鐵 球墨鑄鐵中的石墨球墨鑄鐵中的石墨球球 2 2、性能與熱處理性能與熱處理強度是碳鋼的強度是碳鋼的7090%。球墨鑄鐵的突出特點是屈強。球墨鑄鐵的突出特點是屈強比比( 0.2 / b)高高, , 約為約為0.70.8, , 而鋼一般只而鋼一般只0.30.5。 球墨鑄鐵可進行各種熱處理，球墨鑄鐵可進行各種熱處理，熱處理特點熱處理特點是：是： 奧氏體化溫度比碳鋼高，由于硅含量高。奧氏體化溫度比碳鋼高，由于硅含量高。 淬透性比碳鋼高淬透性比碳鋼高 奧氏體中碳含量可控奧氏體中碳含量可控?zé)崽幚碛型嘶?、正火、淬火加回火、等溫淬火等。熱處理有退火、正火、淬火加回火、等?/p>

14、淬火等。 3 3、用途、用途 承受震動、載荷大承受震動、載荷大的零件，如曲軸、傳的零件，如曲軸、傳動齒輪等。動齒輪等。核燃料貯存運輸容器核燃料貯存運輸容器(QT350-22)鑄鐵曲軸鑄鐵曲軸（四）（四）蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵是蠕墨鑄鐵是2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代發(fā)展起來的一種新型鑄鐵。年代發(fā)展起來的一種新型鑄鐵。蠕墨鑄鐵是液態(tài)鐵水經(jīng)蠕墨鑄鐵是液態(tài)鐵水經(jīng)蠕化處理和孕育處理蠕化處理和孕育處理得到的。得到的。常用常用蠕化劑蠕化劑有稀土硅鐵鎂合金、稀土硅鐵合金、稀土有稀土硅鐵鎂合金、稀土硅鐵合金、稀土硅鐵鈣合金等。硅鐵鈣合金等。蠕墨鑄鐵的組織：蠕墨鑄鐵的組織： 基體（基體（F F、F+PF+P、P

15、 P）+ + 蠕蟲狀蠕蟲狀G G 蠕墨鑄鐵的顯微組織蠕墨鑄鐵的顯微組織（鐵素體基體）（鐵素體基體） 蠕墨鑄鐵中的石墨蠕墨鑄鐵中的石墨 蠕墨鑄鐵的強度、塑性和抗疲勞蠕墨鑄鐵的強度、塑性和抗疲勞性能性能優(yōu)于灰鑄鐵優(yōu)于灰鑄鐵，其力學(xué)性能介，其力學(xué)性能介于灰鑄鐵與球墨鑄鐵之間。于灰鑄鐵與球墨鑄鐵之間。 常用于制造承受熱循環(huán)載荷的零常用于制造承受熱循環(huán)載荷的零件和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、強度要求高的鑄件和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、強度要求高的鑄件。件。如鋼錠模、玻璃模具、柴油如鋼錠模、玻璃模具、柴油機汽缸、汽缸蓋、排氣閥、液壓機汽缸、汽缸蓋、排氣閥、液壓閥的閥體、耐壓泵的泵體等。閥的閥體、耐壓泵的泵體等。 玻璃模具玻璃模具制動盤制動

16、盤閥芯閥芯第三節(jié) 有色金屬及其合金 在工業(yè)生產(chǎn)中，通常在工業(yè)生產(chǎn)中，通常把鐵及其合金稱為把鐵及其合金稱為黑黑色金屬色金屬，把其他非鐵，把其他非鐵金屬及其合金稱為金屬及其合金稱為有有色金屬色金屬。 有色金屬有色金屬的產(chǎn)量和用量不如黑色金屬多，但由于的產(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，耐蝕性能及高的能，耐蝕性能及高的 比強度（強度與密度比強度（強度與密度 之比）等，已成為現(xiàn)之比）等，已成為現(xiàn) 代工業(yè)中不可缺少的代工業(yè)中不可缺少的 金屬材料。金屬材料。 一、一、鋁及鋁合金鋁及鋁合金 （一）鋁及鋁合金的性能特點（一）

17、鋁及鋁合金的性能特點 純鋁具有純鋁具有銀白色金屬光澤，密度小銀白色金屬光澤，密度?。?.72 2.72 ），），熔點低熔點低（660.4660.4），），導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能優(yōu)良導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能優(yōu)良?？勾髿飧g性能好，易于加工成形抗大氣腐蝕性能好，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。具有面心立方晶格，無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，無磁性。鋁合金鋁合金既具有高強度又保持純鋁的優(yōu)良特性既具有高強度又保持純鋁的優(yōu)良特性 。鋁合金常加入的元素主要有鋁合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn等，此外還有等，此外還有Cr、Ni、Ti、Zr 等輔加元素。等輔加元素。 鋁合金型材鋁合金型材鋁鑄件鋁鑄

18、件（二）鋁合金的分類（二）鋁合金的分類根據(jù)鋁合金的成分和生根據(jù)鋁合金的成分和生產(chǎn)加工方法可將鋁合金產(chǎn)加工方法可將鋁合金分為分為變形鋁合金和鑄造變形鋁合金和鑄造鋁合金鋁合金兩大類。兩大類。鋁合金分類示意圖鋁合金分類示意圖變形鋁合金又分為變形鋁合金又分為可熱處理強可熱處理強化和不可熱處理強化化和不可熱處理強化兩類。兩類。（三）變形鋁合金（三）變形鋁合金 1.變形鋁合金牌號表示方法變形鋁合金牌號表示方法 防銹鋁合金：防銹鋁合金：LF+序號序號 硬鋁合金：硬鋁合金： LY +序號序號 超硬鋁合金：超硬鋁合金：LC +序號序號 鍛鋁合金：鍛鋁合金： LD +序號序號鋁合金波紋管鋁合金波紋管鋁合金制品鋁合

19、金制品2.2.常用變形鋁合金常用變形鋁合金 防銹鋁合金防銹鋁合金主要是主要是Al-MnAl-Mn和和Al-MgAl-Mg系合金系合金。MnMn和和MgMg的主要作用是提高抗的主要作用是提高抗蝕能力和塑性，并起固溶強化作用。蝕能力和塑性，并起固溶強化作用。防銹鋁合金鍛造退火后組織為單相固溶體，抗蝕性、防銹鋁合金鍛造退火后組織為單相固溶體，抗蝕性、焊接性能好，焊接性能好，易于變形加工，但切削性能差易于變形加工，但切削性能差。不能進行熱處理強化，常利用加工硬化提高其強度不能進行熱處理強化，常利用加工硬化提高其強度。衛(wèi)星天線衛(wèi)星天線（LF2）汽化器（熱交換管為汽化器（熱交換管為LF21） 常用的常用的

20、Al-MnAl-Mn系合金有系合金有 LF21LF21（ 3A21 3A21 ），），其抗蝕性其抗蝕性和強度高于純鋁，用于制造油罐、油箱、管道、鉚和強度高于純鋁，用于制造油罐、油箱、管道、鉚釘?shù)刃枰獜澢?、沖壓加工的零件。釘?shù)刃枰獜澢?、沖壓加工的零件。 常用的常用的Al-MgAl-Mg系合金有系合金有 LF5LF5（ 5A05 5A05 ），），其密度比純其密度比純 鋁小，強度比鋁小，強度比Al-MnAl-Mn合金高，合金高，在航空工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，在航空工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，如制造管道、容器、鉚釘及承如制造管道、容器、鉚釘及承受中等載荷的零件。受中等載荷的零件。 硬鋁合金硬鋁合金主要是主要是A

21、l-Cu-MgAl-Cu-Mg系合金，并含少量系合金，并含少量MnMn。可進行時效強化，也可進行變形強化。可進行時效強化，也可進行變形強化。強度、硬度高，加工性能好，耐蝕性低于防銹鋁。強度、硬度高，加工性能好，耐蝕性低于防銹鋁。 常用硬鋁合金如常用硬鋁合金如LY11 (2A11)、 LY12 (2A12)等等，用于制造沖壓，用于制造沖壓件、模鍛件和鉚接件，如螺旋件、模鍛件和鉚接件，如螺旋槳、梁、鉚釘?shù)取?、梁、鉚釘?shù)取?飛機翼梁飛機翼梁(腹板腹板為硬鋁合金為硬鋁合金) 超硬鋁合金超硬鋁合金屬屬Al-Zn-Mg-Cu系合金，并含有少量系合金，并含有少量Cr和和Mn。時效強化效果超過硬鋁合金時效強

22、化效果超過硬鋁合金 。熱態(tài)塑性好，但耐蝕性差熱態(tài)塑性好，但耐蝕性差。 飛機主起落架飛機主起落架l常用合金有常用合金有 LC4 (7A04 )、LC9 (7A09 )等，等，主要用于工作溫度較主要用于工作溫度較低、受力較大的結(jié)構(gòu)件低、受力較大的結(jié)構(gòu)件，如飛機，如飛機的大梁、起落架等。的大梁、起落架等。 鍛造鋁合金鍛造鋁合金 Al-Cu-Mg-Si系合金系合金 可鍛性好，力學(xué)性能高；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)動機壓氣機用于形狀復(fù)雜的鍛件和模鍛件，如噴氣發(fā)動機壓氣機葉輪、導(dǎo)風(fēng)輪等。葉輪、導(dǎo)風(fēng)輪等。 Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐熱鍛鋁合金系耐熱鍛鋁合金 常用牌號有

23、常用牌號有LD7（ 2A70 ）、）、LD8 （ 2A80 ）、）、LD9 （ 2A90 ）等等 。用于制造。用于制造150225下工作的零件，如下工作的零件，如壓氣機葉片、超音速飛機蒙皮等。壓氣機葉片、超音速飛機蒙皮等。壓氣機葉片壓氣機葉片葉導(dǎo)輪葉導(dǎo)輪美美F-117隱身戰(zhàn)斗機隱身戰(zhàn)斗機（所用材料大部分是鋁合金）所用材料大部分是鋁合金）（四）鑄造鋁合金（四）鑄造鋁合金 包括：包括：Al- Si系：系： 代號為代號為ZL1+兩位數(shù)字順序號兩位數(shù)字順序號Al-Cu系：代號為系：代號為ZL2+兩位數(shù)字順序號兩位數(shù)字順序號Al-Mg系：代號為系：代號為ZL3+兩位數(shù)字順序號兩位數(shù)字順序號Al-Zn系：

24、系： 代號為代號為ZL4+兩位數(shù)字順序號兩位數(shù)字順序號1. Al-Si系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金 又稱硅鋁明。其中又稱硅鋁明。其中ZL102（ZAlSi12）是含是含12%Si的鋁硅二元合金，稱為簡單的鋁硅二元合金，稱為簡單硅鋁明硅鋁明。 Al-SiAl-Si系鑄造鋁合金的鑄造系鑄造鋁合金的鑄造性能好，具有優(yōu)良的耐蝕性能好，具有優(yōu)良的耐蝕性、耐熱性和焊接性能。性、耐熱性和焊接性能。 用于制造飛機、儀表、電用于制造飛機、儀表、電動機殼體、汽缸體、風(fēng)機動機殼體、汽缸體、風(fēng)機葉片、發(fā)動機活塞等。葉片、發(fā)動機活塞等。 活塞活塞( (裙部為鋁硅合金裙部為鋁硅合金) )2.2.Al-Cu系鑄造鋁合金系鑄造鋁

25、合金這類合金的耐熱性好，強度較高；但密度大，鑄造性這類合金的耐熱性好，強度較高；但密度大，鑄造性能、耐蝕性能差，強度低于能、耐蝕性能差，強度低于Al-Si系合金。系合金。常用代號有常用代號有ZL201(ZAlCu5Mn)、ZL203(ZAlCu4)等。等。主要用于制造在主要用于制造在較高溫度下較高溫度下工作的高強零件工作的高強零件，如內(nèi)燃機，如內(nèi)燃機汽缸頭、汽車活塞等。汽缸頭、汽車活塞等。汽缸頭汽缸頭3.3.Al-Mg系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金這類合金的耐蝕性好，強度高，密度?。坏T造性能這類合金的耐蝕性好，強度高，密度??；但鑄造性能差，耐熱性低。差，耐熱性低。常用代號為常用代號為ZL301(Z

26、AlMg10)、ZL303(ZAlMg5Si1)等。等。主要用于制造主要用于制造外形簡單、外形簡單、承受沖擊載荷、在腐蝕性承受沖擊載荷、在腐蝕性介質(zhì)下工作的零件，介質(zhì)下工作的零件，如艦如艦船配件、氨用泵體等。船配件、氨用泵體等。鼓風(fēng)機用密封件鼓風(fēng)機用密封件(ZL102)及抗及抗空架件空架件(ZL301)4.4.Al-Zn系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金這類合金的鑄造性能好，強度較高，可自然時效強化；這類合金的鑄造性能好，強度較高，可自然時效強化；但密度大，耐蝕性較差。但密度大，耐蝕性較差。大型空壓機活塞大型空壓機活塞(ZL401)常用代號為常用代號為ZL401(ZAlZn11Si7)、ZL402(ZA

27、lZn6Mg)等。等。主要用于制造形狀復(fù)雜受力較小主要用于制造形狀復(fù)雜受力較小的的汽車、飛機、儀器零件。汽車、飛機、儀器零件。二 、銅及銅合金 （一）（一）銅及銅合金的性能特點銅及銅合金的性能特點純銅呈紫紅色，故又稱純銅呈紫紅色，故又稱紫銅紫銅，具有面心立方晶格，具有面心立方晶格，無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，無磁性。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、淡水和冷凝水中有冷凝水中有良好的耐蝕性，塑性好良好的耐蝕性，塑性好。 銅合金常加元素為銅合金常加元素為ZnZn、SnSn、AlAl、MnMn、NiNi、FeFe、BeBe、TiTi、Zr

28、Zr、CrCr等，既提高了強度，又保持了純銅特性。等，既提高了強度，又保持了純銅特性。 銅合金分為銅合金分為黃銅、青銅、白銅黃銅、青銅、白銅三大類。三大類。銅管銅管銅冷卻器銅冷卻器（二）（二）黃銅黃銅以鋅為以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。主要合金元素的銅合金稱為黃銅。黃銅按化學(xué)成分可分為黃銅按化學(xué)成分可分為普通黃銅和特殊黃銅普通黃銅和特殊黃銅。按工藝可分為按工藝可分為加工黃銅和鑄造黃銅加工黃銅和鑄造黃銅。 法蘭閥法蘭閥閘閥閘閥普通黃銅的顯微組織普通黃銅的顯微組織 單相黃銅單相黃銅 兩相黃銅兩相黃銅 1、普通黃銅普通黃銅 銅與鋅的二元合金稱為普通黃銅銅與鋅的二元合金稱為普通黃銅。 加工普通黃

29、銅的牌號為：加工普通黃銅的牌號為：H H（黃）（黃）+ + 表示銅平均百表示銅平均百分含量的數(shù)字，如分含量的數(shù)字，如H68H68。 單相黃銅塑性好。單相黃銅塑性好。 常用牌號有常用牌號有H80H80、H70H70、H 68H 68。 適于制造冷變形零件，如彈殼、冷凝器管等。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，強度高。兩相黃銅熱塑性好，強度高。 常用牌號有常用牌號有H59H59、H62H62。 適于制造受力件，如墊圈、彈簧、導(dǎo)管、散熱器等。適于制造受力件，如墊圈、彈簧、導(dǎo)管、散熱器等。冷凝器管冷凝器管汽車機油泵襯套汽車機油泵襯套2 2、特殊黃銅、特殊黃銅 在普通黃銅的基礎(chǔ)

30、上加入在普通黃銅的基礎(chǔ)上加入Al、 Fe、Si、Mn、Pb、 Sn、Ni 等元素形成特殊黃銅。等元素形成特殊黃銅。 加工特殊黃銅的牌號為：加工特殊黃銅的牌號為： H H（黃）（黃）+ +主加元素符號（主加元素符號（ZnZn除外）除外）+ +銅平均百分含量銅平均百分含量+ +主加元素平均百分含量，如主加元素平均百分含量，如HPb59-1HPb59-1。 特殊黃銅強度、耐蝕性比普通黃銅好，鑄造性能改善特殊黃銅強度、耐蝕性比普通黃銅好，鑄造性能改善。 黃銅制品黃銅制品 常用牌號有常用牌號有HPb63-3、HAl60-1-1、HSn62-1、HFe95-1-1、ZCuZn38Mn2Pb2、ZCuZn1

31、6Si4等。等。 主要用于船舶及化工零件，如冷凝管、齒輪、螺旋槳、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。軸承、襯套及閥體等。 （三）青銅（三）青銅除黃銅和白銅外的其他銅合金統(tǒng)稱為青銅除黃銅和白銅外的其他銅合金統(tǒng)稱為青銅。 加工青銅的牌號為：加工青銅的牌號為：Q +Q +主加元素符號及其平均百分主加元素符號及其平均百分含量含量+ +其他元素平均百分含量其他元素平均百分含量如如QSn4-3（含（含4%Sn、3%Zn )。常用青銅有錫青銅、鋁青銅、常用青銅有錫青銅、鋁青銅、 鈹青銅、硅青銅、鉛青銅等。鈹青銅、硅青銅、鉛青銅等。 青銅制品青銅制品 1 1、錫青銅、錫青銅

32、是以錫為主加是以錫為主加元素的銅合金，元素的銅合金， 錫含量一般為錫含量一般為314%。 錫青銅鑄造流動性差，鑄件錫青銅鑄造流動性差，鑄件 密度低，易滲漏，密度低，易滲漏，但體積收縮率在有色金屬中最小但體積收縮率在有色金屬中最小 。 錫青銅具有良好的耐蝕性，在大氣、海水及無機鹽溶液錫青銅具有良好的耐蝕性，在大氣、海水及無機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。耐蝕性較差。 常用牌號常用牌號有有QSn4-3QSn4-3、QSn6.5-0.4QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1ZCuSn10Pb1等。等。 主要用于主要用于耐蝕承載件，如彈簧、軸承、齒輪軸、蝸耐蝕承載件，如彈簧、軸承、齒輪軸、蝸輪、墊圈等。輪、墊圈等。 插座簧片插座簧片閥門零件閥門零件方螺母方螺母鎖塊鎖塊2 2、鋁青銅、鋁青銅 以鋁為主加元素以鋁為主加元素的銅