第九章有色金屬

1、第九章第九章 有色金屬有色金屬 有色金屬的產(chǎn)量有色金屬的產(chǎn)量和用量不如黑色和用量不如黑色金屬多，但由于金屬多，但由于其具有許多優(yōu)良其具有許多優(yōu)良的特性，如特殊的特性，如特殊的電、磁、熱性的電、磁、熱性能，耐蝕性能及能，耐蝕性能及高的比強度高的比強度(強度強度與密度之比與密度之比)等，等，已成為現(xiàn)代工業(yè)已成為現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的金中不可缺少的金屬材料屬材料.占汽車凈重比占汽車凈重比AlFe橡膠橡膠磁材料磁材料玻璃玻璃聚碳酸酯聚碳酸酯Ti碳纖維碳纖維各種材料在先進汽車中占的重量百分比各種材料在先進汽車中占的重量百分比Al37%Fe24%塑塑料料13%其其它它11% 鑄造有色金屬及其合鑄造有色金屬及

2、其合金牌號表示方法統(tǒng)一金牌號表示方法統(tǒng)一如下如下: 鑄造鑄造有色純金屬有色純金屬的牌的牌號為號為 Z +該金屬元素符號該金屬元素符號+ 純度百分含量數(shù)字純度百分含量數(shù)字(或或用一短橫加順序號用一短橫加順序號)。 如如ZAl99.5和和ZTi-1。 l變形有色金屬及其合金的牌號表示方法還不統(tǒng)一變形有色金屬及其合金的牌號表示方法還不統(tǒng)一鋁錠鋁錠 鑄造鑄造有色合金有色合金的牌號為的牌號為 Z+基體元素符號基體元素符號+主要合金元素符號及其名義百分主要合金元素符號及其名義百分含量數(shù)字含量數(shù)字+其他合金元素符號及其百分含量數(shù)字。其他合金元素符號及其百分含量數(shù)字。 如如ZAlSi7Cu4、ZCuZn31A

3、l2、ZSnSb11Cu6等。等。 混合稀土元素符號用混合稀土元素符號用RE表示。表示。 優(yōu)質合金在牌號后標注字母優(yōu)質合金在牌號后標注字母“A”。l有色金屬種類很多，本章僅對機械、有色金屬種類很多，本章僅對機械、儀表等工業(yè)中廣泛使用的鋁、銅、儀表等工業(yè)中廣泛使用的鋁、銅、鈦及軸承合金等作簡要介紹。鈦及軸承合金等作簡要介紹。 第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金一、鋁及鋁合金性能特點一、鋁及鋁合金性能特點 純鋁具有銀白色金屬光澤，密純鋁具有銀白色金屬光澤，密度?。ǘ刃。?.72g/cm3），熔點低），熔點低（660.4），導電、導熱性），導電、導熱性能優(yōu)良。能優(yōu)良。 耐大氣腐蝕，易于加工成形。耐大

4、氣腐蝕，易于加工成形。 具有面心立方晶格，無同素異具有面心立方晶格，無同素異構轉變，無磁性。構轉變，無磁性。鋁合金制造的機翼鋁合金制造的機翼第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金 鋁合金既具有高強度又保持純鋁的優(yōu)良特性鋁合金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件第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金 可將鋁合金分可將鋁合金分為為變形鋁合金變形鋁合金和和鑄造鋁合金鑄造鋁合金兩大類。兩大類。 變形鋁合金又變形鋁合金又分為可熱處

5、理分為可熱處理強化和不可熱強化和不可熱處理強化兩類處理強化兩類.鋁合金分類示意圖鋁合金分類示意圖二、鋁合金的分類二、鋁合金的分類l鋁合金一般具有有限固溶型共晶相圖。鋁合金一般具有有限固溶型共晶相圖。第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金1、變形鋁合金、變形鋁合金 防銹鋁合金防銹鋁合金 主要是主要是Al-Mn和和Al-Mg系合金系合金 Mn和和Mg主要作用是提高抗蝕能力和塑性，并起固主要作用是提高抗蝕能力和塑性，并起固溶強化作用。溶強化作用。l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 防銹鋁合金：防銹鋁合金：LF+序號序號硬鋁合金：硬鋁合金： LY +

6、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 +序號序號第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金汽化汽化器器(熱熱交換交換管為管為LF21) 常用的常用的Al-Mn系合金有系合金有 LF21（ 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_壓加工的零件。 常用的常用的Al-Mg系合金有系合金有 LF5（ 5A05 ），其密度比純），其密度比純 鋁小，強度比鋁小，強度比Al-Mn合金高，在航空工業(yè)合金高，在航空工業(yè)中得到廣泛應用，如中得到廣泛應用，如制

7、造管道、容器、鉚制造管道、容器、鉚釘及承受中等載荷的釘及承受中等載荷的零件。零件。第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金 硬鋁合金硬鋁合金 主要是主要是Al-Cu-Mg系合金，并含少量系合金，并含少量Mn。 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。l常用硬鋁合金如常用硬鋁合金如LY11 (2A11)、 LY12 (2A12)等，用于制造沖壓件等，用于制造沖壓件、模鍛件和鉚接件，如模鍛件和鉚接件，如螺旋槳、梁、鉚釘?shù)嚷菪龢⒘?、鉚釘?shù)? 飛機翼梁飛機翼梁(腹板腹板為硬鋁合金為硬鋁合金

8、)第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金 超硬鋁合金超硬鋁合金 屬屬Al-Zn-Mg-Cu系合金，系合金，并含有少量并含有少量Cr和和Mn。 時效強化效果超過硬鋁合時效強化效果超過硬鋁合金金. 熱態(tài)塑性好，但耐蝕性差熱態(tài)塑性好，但耐蝕性差。常用合金有。常用合金有 LC4、LC9 等，主要用于工作溫度較等，主要用于工作溫度較低、受力較大的結構件低、受力較大的結構件, 如如飛機大梁、起落架等飛機大梁、起落架等.飛機主起落架飛機主起落架第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金 鍛鋁合金鍛鋁合金lAl-Cu-Mg-Si系合金系合金 可鍛可鍛性好，力學性能高，用于性好，力學性能高，用于形狀復雜的鍛件和模鍛件，形狀

9、復雜的鍛件和模鍛件，如噴氣發(fā)動機壓氣機葉輪、如噴氣發(fā)動機壓氣機葉輪、導風輪等。導風輪等。壓氣機葉壓氣機葉片片lAl-Cu-Mg-Fe-Ni系耐熱鍛鋁合金系耐熱鍛鋁合金 常用牌號有常用牌號有LD7 (2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等等 。用于制造。用于制造150 225下工作的零件，如壓氣機葉片、超音速飛機下工作的零件，如壓氣機葉片、超音速飛機蒙皮等。蒙皮等。第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金2、鑄造鋁合金、鑄造鋁合金 Al-Si系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金 l又稱硅鋁明。其中又稱硅鋁明。其中ZL102(ZAlSi12)是含是含12%Si的鋁硅二元合的鋁硅二元合金，稱為簡單硅鋁明

10、金，稱為簡單硅鋁明. 57712.7%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：系： 代號為代號為ZL4+兩位數(shù)字順序號兩位數(shù)字順序號第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金 在普通鑄造條件下，在普通鑄造條件下， ZL102組織幾乎全部為共組織幾乎全部為共晶體，由粗針狀的硅晶體和晶體，由粗針狀的硅晶體和 固溶體組成，強度固溶體組成，強度和塑性都較差。生產(chǎn)上通常用鈉鹽變質劑進行變和塑性都較差。生產(chǎn)上通常用鈉鹽變質劑進行變質處理，得

11、到細小均勻的共晶體加質處理，得到細小均勻的共晶體加 固溶體組織固溶體組織，以提高性能。，以提高性能。未變質處理未變質處理 經(jīng)變質處理經(jīng)變質處理 ZL102的鑄態(tài)組織的鑄態(tài)組織第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金 Al-Si系鑄造鋁合金的鑄造性能好，具有優(yōu)良的耐系鑄造鋁合金的鑄造性能好，具有優(yōu)良的耐蝕性、耐熱性和焊接性能。蝕性、耐熱性和焊接性能。 活塞活塞( (裙部為鋁硅合金裙部為鋁硅合金) )l用于制造飛機、儀表、電動機殼用于制造飛機、儀表、電動機殼體、汽缸體、風機葉片體、汽缸體、風機葉片、發(fā)動機發(fā)動機活塞等?；钊取５谝还?jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金 Al-Cu系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金l這類合

12、金的耐熱性好，強度較高；但密度大，鑄造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，強度低于性能、耐蝕性能差，強度低于Al-Si系合金。系合金。汽缸頭汽缸頭l常用代號有常用代號有ZL201 (ZAlCu5Mn)、ZL203 (ZAlCu4)等。主要用于等。主要用于制造在較高溫度下工作制造在較高溫度下工作的高強零件，如內燃機的高強零件，如內燃機汽缸頭、汽車活塞等。汽缸頭、汽車活塞等。第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金l這類合金的耐蝕性這類合金的耐蝕性好，強度高，密度好，強度高，密度小；但鑄造性能差小；但鑄造性能差,耐熱性低。耐熱性低。l常用代號為常用代號為ZL301(ZAlMg1

13、0)、 ZL303(ZAlMg5Si1)等。等。主要用于制造外形簡單、承受沖擊載荷、在腐蝕性介主要用于制造外形簡單、承受沖擊載荷、在腐蝕性介質下工作的零件，如艦船配件、氨用泵體等。質下工作的零件，如艦船配件、氨用泵體等。鼓風機密封件等鼓風機密封件等(ZL102、301) Al-Mg系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金 Al-Zn系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金l這類合金的鑄造性能好，強度較高，可自然時效強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)l常用代號為常用代號為ZL401(ZAl

14、Zn11Si7)、ZL402(ZAlZn6Mg)等等.l主要用于制造形狀復主要用于制造形狀復雜受力較小的汽車、雜受力較小的汽車、飛機、儀器零件。飛機、儀器零件。第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金三、鋁合金的熱處理三、鋁合金的熱處理 l時效時效是指將過飽和的固溶體加熱到固溶線以下某溫是指將過飽和的固溶體加熱到固溶線以下某溫度保溫，以析出彌散強化相的熱處理。度保溫，以析出彌散強化相的熱處理。 l可熱處理強化變形鋁合金可熱處理強化變形鋁合金的熱處理方法：的熱處理方法：固溶處理固溶處理 + 時效時效。l固溶處理固溶處理是指將合金加熱是指將合金加熱到固溶線以上，保溫并淬到固溶線以上，保溫并淬火后獲得過飽

15、和的單相固火后獲得過飽和的單相固溶體組織的處理。溶體組織的處理。加熱固溶加熱固溶淬火過飽和淬火過飽和時效析出時效析出第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金l在室溫下進行的時效稱在室溫下進行的時效稱自然時效自然時效；在加熱條件下進；在加熱條件下進行的時效稱行的時效稱人工時效人工時效。l時效強化效果與加熱溫度和保溫時間有關。時效強化效果與加熱溫度和保溫時間有關。 l溫度一定時，隨時效時溫度一定時，隨時效時間延長，時效曲線上出間延長，時效曲線上出現(xiàn)峰值，超過峰值時間，現(xiàn)峰值，超過峰值時間，析出相聚集長大，強度析出相聚集長大，強度下降，為過時效。隨時下降，為過時效。隨時效溫度提高，峰值強度效溫度提高，峰值

16、強度下降，出現(xiàn)峰值的時間下降，出現(xiàn)峰值的時間提前。提前。含含4%Cu鋁合金的時效曲線鋁合金的時效曲線 時效時間時效時間/d第一節(jié)第一節(jié) 鋁及其合金鋁及其合金 單級時效單級時效在淬火后只進行一次時效處理。自在淬火后只進行一次時效處理。自然、人工都行然、人工都行 分級時效分級時效在不同溫度下進行兩次或多次時效在不同溫度下進行兩次或多次時效處理。通過預時效和最終時效可以提高合金組處理。通過預時效和最終時效可以提高合金組織的均勻性，獲得較好的綜合性能?？椀木鶆蛐裕@得較好的綜合性能。 回歸處理回歸處理：經(jīng)自然時效后在：經(jīng)自然時效后在200250短時間短時間加熱，快冷，使加熱，快冷，使HB、b恢復到新淬

17、火狀態(tài)的水恢復到新淬火狀態(tài)的水平。平。第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金一、銅及銅合金性能特點一、銅及銅合金性能特點l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，具有面心立方晶格，無同素異構轉變，格，無同素異構轉變，無磁性。無磁性。 l純銅具有優(yōu)良的導電性純銅具有優(yōu)良的導電性和導熱性，在大氣、淡和導熱性，在大氣、淡水和冷凝水中有良好的水和冷凝水中有良好的耐蝕性。塑性好。耐蝕性。塑性好。 熱軋銅合金熱軋銅合金第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金l銅合金常加元素為銅合金常加元素為Zn、Sn、Al、Mn、Ni、Fe、Be、Ti、Zr、Cr等，既提高了強度，又保持了純銅特等，既提高

18、了強度，又保持了純銅特性性.銅管銅管銅與黃銅帶銅與黃銅帶l銅合金分為黃銅、青銅、銅合金分為黃銅、青銅、白銅三大類。白銅三大類。第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金二、黃銅（二、黃銅（H）l以以Zn為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。l黃銅按化學成分可分為普通黃銅和特殊黃銅；按黃銅按化學成分可分為普通黃銅和特殊黃銅；按工藝可分為加工黃銅和鑄造黃銅。工藝可分為加工黃銅和鑄造黃銅。 黃銅鑄件黃銅鑄件黃銅棒黃銅棒第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金1、普通黃銅、普通黃銅lCu與與Zn的二元合的二元合金稱為普通黃銅。金稱為普通黃銅。l加工普通黃銅的牌加工普通黃銅的牌號為：號為：H

19、 (黃黃) + 表表示銅平均百分含量示銅平均百分含量的數(shù)字，如的數(shù)字，如H68。l工業(yè)上用的黃銅（工業(yè)上用的黃銅（Zn含量含量46%）有）有 和和 + 兩種兩種組織，分別稱單相黃銅和兩相黃銅。組織，分別稱單相黃銅和兩相黃銅。 第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金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 第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金l單相黃銅塑性好，常用牌單相黃銅塑性好，常用牌號有號有H80、H70、H 68，適，適于制造冷變形零件，如彈于制造冷變形零件，如彈殼、冷凝器管等。殼、冷凝器管等。l兩相黃銅熱塑性好，強度兩相黃銅熱塑性好，強度高，常用牌號有高，常用牌

20、號有H59、H62，適于制造受力件，如墊圈、適于制造受力件，如墊圈、彈簧、導管、散熱器等。彈簧、導管、散熱器等。汽車機油泵襯套汽車機油泵襯套第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金2、特殊黃銅、特殊黃銅l在普通黃銅的基礎上加入在普通黃銅的基礎上加入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。 l加工特殊黃銅的牌號為：加工特殊黃銅的牌號為： H+主加元素符號主加元素符號(Zn除外除外)+銅平均百分含量銅平均百分含量 - 主加元素主加元素平均百分含量，如平均百分含量，如HPb59-1. l特殊黃銅強度、耐蝕性比普特殊黃銅強度、耐蝕性比普通黃銅好，鑄造性能改善。通黃

21、銅好，鑄造性能改善。 黃銅制品黃銅制品第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金l常用牌號有常用牌號有HPb63-3、HAl60-1、HSn62-1、ZCuZn38Mn2Pb2、ZCuZn16Si4等。等。l主要用于船舶及化工零件，如冷凝管、齒輪、螺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。旋槳、軸承、襯套及閥體等。 第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金三、青銅（三、青銅（Q）l除黃銅和白銅外的其他銅合金除黃銅和白銅外的其他銅合金統(tǒng)稱為青銅。統(tǒng)稱為青銅。 l加工青銅的牌號為：加工青銅的牌號為：Q +主加主加元素符號及其平均百分含量元素符號及其平均百分含量-其他元素平均百分含量其

22、他元素平均百分含量 如如QSn4-3(含含4%Sn、3%Zn).l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。 青銅制品青銅制品第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金1、錫青銅、錫青銅l是以錫為主加元素的銅合金，是以錫為主加元素的銅合金，錫含量一般為錫含量一般為314%。 l錫青銅鑄造流動性差，鑄件密錫青銅鑄造流動性差，鑄件密度低，易滲漏，但體積收縮率度低，易滲漏，但體積收縮率在有色金屬中最小在有色金屬中最小 。l錫青銅耐蝕性良好，在大氣、錫青銅耐蝕性良好，在大氣、海水及無機鹽溶液中的耐蝕性海水及無機鹽溶液中的耐蝕性比純銅和黃銅好，但在硫

23、酸、比純銅和黃銅好，但在硫酸、鹽酸和氨水中的耐蝕性較差。鹽酸和氨水中的耐蝕性較差。 錫青銅錠錫青銅錠Cu-Sn相圖相圖第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金l常用牌號有常用牌號有QSn4-3、QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1等。等。l主要用于耐蝕承載件主要用于耐蝕承載件,如彈簧、軸承、齒輪如彈簧、軸承、齒輪軸、蝸輪、墊圈等。軸、蝸輪、墊圈等。 錫青銅管錫青銅管船用青銅軟船用青銅軟管快速接頭管快速接頭閥閥( (錫青銅閥錫青銅閥體、閥蓋體、閥蓋) )第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金2、鋁青銅、鋁青銅l以鋁為主加元素以鋁為主加元素的銅合金，鋁含的銅合金，鋁含量為量為511%。大型水力發(fā)電設備

24、中的抗磨環(huán)大型水力發(fā)電設備中的抗磨環(huán)l強度、硬度、耐磨性、耐熱性及耐蝕性高于黃銅和強度、硬度、耐磨性、耐熱性及耐蝕性高于黃銅和錫青銅，鑄造性能好，但焊接性能差。錫青銅，鑄造性能好，但焊接性能差。 l常用牌號有常用牌號有QAl5、QAl7、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2等。等。l主要用于制造船舶、飛機及儀器中的高強、耐磨、主要用于制造船舶、飛機及儀器中的高強、耐磨、耐蝕件，如齒輪、軸承、蝸輪、軸套、螺旋槳等。耐蝕件，如齒輪、軸承、蝸輪、軸套、螺旋槳等。第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金3、鈹青銅、鈹青銅l以鈹為主加元素的銅合金，鈹含量為以鈹為主加元素的銅合金，鈹含量為1.72.5%。l具有高的

25、強度、彈性極限、耐磨性、耐蝕性，良好的具有高的強度、彈性極限、耐磨性、耐蝕性，良好的導電性、導熱性、冷熱加工及鑄造性能，但價格較貴導電性、導熱性、冷熱加工及鑄造性能，但價格較貴.鈹青銅制品鈹青銅制品l常用牌號有常用牌號有QBe2、QBe1.7、QBe2.5等。等。l用于重要的彈性件、耐磨用于重要的彈性件、耐磨件，如精密彈簧、膜片，件，如精密彈簧、膜片，高速、高壓軸承及防爆工高速、高壓軸承及防爆工具、航海羅盤等重要機件具、航海羅盤等重要機件.第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金l普通白銅是普通白銅是Cu-Ni二元合金，具有較高的耐蝕性和抗二元合金，具有較高的耐蝕性和抗腐蝕疲勞性能及優(yōu)良的冷熱加工性

26、能。腐蝕疲勞性能及優(yōu)良的冷熱加工性能。 l普通白銅牌號：普通白銅牌號：B+鎳的平均百分含量，如鎳的平均百分含量，如B5。l常用牌號有常用牌號有B5、B19等等 。用于在蒸汽和海水環(huán)境下工。用于在蒸汽和海水環(huán)境下工作的精密機械作的精密機械,儀表零件及冷凝器儀表零件及冷凝器,蒸餾器蒸餾器,熱交換器等熱交換器等. 白銅件白銅件四、白銅（四、白銅（B）l以鎳為主要合金元素的銅以鎳為主要合金元素的銅合金稱白銅。分普通白銅合金稱白銅。分普通白銅和特殊白銅。和特殊白銅。第二節(jié)第二節(jié) 銅及銅合金銅及銅合金l特殊白銅是在普通白銅基礎上添加特殊白銅是在普通白銅基礎上添加Zn、Mn、Al等元等元素形成的，分別稱鋅白

27、銅、錳白銅、鋁白銅等。素形成的，分別稱鋅白銅、錳白銅、鋁白銅等。l其耐蝕性、強度和塑性高，成本低。其耐蝕性、強度和塑性高，成本低。l常用牌號如常用牌號如BMn40-1.5(康銅康銅)、BMn43-0.5(考銅考銅)。l用于制造精密機械、儀表零件及用于制造精密機械、儀表零件及 醫(yī)療器械等。醫(yī)療器械等?？点~熱偶康銅熱偶白銅型材白銅型材第三節(jié)第三節(jié) 鈦及鈦合金鈦及鈦合金一、工業(yè)純鈦一、工業(yè)純鈦 純鈦密度小，熔點高。純鈦密度小，熔點高。882.5發(fā)生同素異構轉發(fā)生同素異構轉變變 -Ti -Ti，由體心，由體心立方立方 -Ti轉變?yōu)槊芘帕睫D變?yōu)槊芘帕?-Ti. 純鈦比強度高，塑性、純鈦比強度高，塑性

28、、低溫韌性和耐蝕性好。低溫韌性和耐蝕性好。美美F-22戰(zhàn)機約戰(zhàn)機約36%重量的零重量的零件用鈦合金制造件用鈦合金制造第三節(jié)第三節(jié) 鈦及鈦合金鈦及鈦合金 純鈦主要用于純鈦主要用于 350以下工作、強度要求不高的零以下工作、強度要求不高的零件，如石油化工用熱交換器、反應器，海水凈化裝件，如石油化工用熱交換器、反應器，海水凈化裝置及艦船零部件。置及艦船零部件。 鈦管換熱器鈦管換熱器鈦制蒸餾塔鈦制蒸餾塔第三節(jié)第三節(jié) 鈦及鈦合金鈦及鈦合金二、鈦合金二、鈦合金 純鈦加入合金元素形成鈦合金。鈦合金幾乎都含有純鈦加入合金元素形成鈦合金。鈦合金幾乎都含有鋁。鋁能提高鈦合金的強度、比強度和再結晶溫度鋁。鋁能提高鈦

29、合金的強度、比強度和再結晶溫度. 按退火組織，鈦合金可分按退火組織，鈦合金可分為為 型鈦合金、型鈦合金、 型鈦合金型鈦合金和和 + 型鈦合金三類，它型鈦合金三類，它們的牌號分別用們的牌號分別用TA、TB、TC加順序號表示加順序號表示 。如。如TA5、TB2、TC4等。其等。其中中TA0TA3為工業(yè)純鈦。為工業(yè)純鈦。 鈦合金泵鈦合金泵第三節(jié)第三節(jié) 鈦及鈦合金鈦及鈦合金1、 型鈦合金型鈦合金 主加元素為鋁，還有主加元素為鋁，還有錫、硼等。錫、硼等。 不能熱處理強化，通不能熱處理強化，通常在退火狀態(tài)下使用常在退火狀態(tài)下使用,組織為單相組織為單相 固溶體固溶體. 強度低于另兩類鈦合強度低于另兩類鈦合金

30、，但高溫強度、低金，但高溫強度、低溫韌性及耐蝕性優(yōu)越溫韌性及耐蝕性優(yōu)越. 鈦合金氫泵鈦合金氫泵誘導輪誘導輪鈦合金氫泵殼體鈦合金氫泵殼體第三節(jié)第三節(jié) 鈦及鈦合金鈦及鈦合金 常用牌號有常用牌號有TA5、TA7等等 主要用于制造主要用于制造500以下工作的以下工作的零件，如飛機壓氣機葉片、導彈零件，如飛機壓氣機葉片、導彈的燃料罐、超音速飛機的蝸輪機的燃料罐、超音速飛機的蝸輪機匣及飛船上的高壓低溫容器等。匣及飛船上的高壓低溫容器等。 鈦合金衛(wèi)星框架鈦合金衛(wèi)星框架鈦合金液下泵鈦合金液下泵 -Ti合金組織合金組織第三節(jié)第三節(jié) 鈦及鈦合金鈦及鈦合金2、 型鈦合金型鈦合金 加入的合金元素有鉬、加入的合金元素有

31、鉬、鉻、釩、鋁等。鉻、釩、鋁等。 經(jīng)淬火加時效處理后，經(jīng)淬火加時效處理后，組織為組織為 相基體上分布著相基體上分布著細小的細小的 相粒子。相粒子。 這類合金強度高，但冶這類合金強度高，但冶煉工藝復雜，難于焊接煉工藝復雜，難于焊接,應用受到限制。應用受到限制。鈦合金管鈦合金管鈦合金管應用鈦合金管應用第三節(jié)第三節(jié) 鈦及鈦合金鈦及鈦合金 型鈦合金有型鈦合金有TB1、TB2兩個牌號。兩個牌號。 主要用于主要用于350以下工以下工作的結構件和緊固件作的結構件和緊固件,如飛機壓氣機葉片、如飛機壓氣機葉片、軸、彈簧、輪盤等。軸、彈簧、輪盤等。鈦合金棒鈦合金棒鈦合金眼鏡架鈦合金眼鏡架鈦離心泵鈦離心泵第三節(jié)第三

32、節(jié) 鈦及鈦合金鈦及鈦合金3、 + 型鈦合金型鈦合金 加入的合金元素有鋁、釩、加入的合金元素有鋁、釩、 鉬鉬 鉻等。鉻等。 可進行熱處理強化，強度高，塑性好，具有良好的可進行熱處理強化，強度高，塑性好，具有良好的熱強性、耐蝕性和低溫韌性。熱強性、耐蝕性和低溫韌性。鈦合金列管式換熱器鈦合金列管式換熱器第三節(jié)第三節(jié) 鈦及鈦合金鈦及鈦合金 + 型鈦合金共有九個牌號，其型鈦合金共有九個牌號，其中以中以TC4應用最廣、用量最大，應用最廣、用量最大，其經(jīng)過淬火加時效處理后，組織其經(jīng)過淬火加時效處理后，組織為為 + +時效析出的針狀時效析出的針狀 。+鈦合金組織鈦合金組織+鈦合金組織（電鏡）鈦合金組織（電鏡）

33、第三節(jié)第三節(jié) 鈦及鈦合金鈦及鈦合金 + 型鈦合金主要用于制造型鈦合金主要用于制造400以下工作的飛機以下工作的飛機壓氣機葉片、火箭發(fā)動機外殼、火箭和導彈的液壓氣機葉片、火箭發(fā)動機外殼、火箭和導彈的液氫燃料箱部件及艦船耐壓殼體等氫燃料箱部件及艦船耐壓殼體等. 飛機壓氣機葉片飛機壓氣機葉片第三節(jié)第三節(jié) 鈦及鈦合金鈦及鈦合金2、淬火和時效、淬火和時效 和和 + 型鈦合金高溫淬火，型鈦合金高溫淬火， 可能被過冷保留下可能被過冷保留下來，過冷來，過冷 也可能發(fā)生馬氏體相變，轉變?yōu)橐部赡馨l(fā)生馬氏體相變，轉變?yōu)?馬氏馬氏體（密排六方）。體（密排六方）。 過冷過冷、 相時效時發(fā)生相時效時發(fā)生 過冷過冷 + 穩(wěn)

34、定穩(wěn)定和和 + 穩(wěn)定穩(wěn)定相變，從相變，從 相中析出相中析出 相使合金相使合金強化。強化。去應力去應力450650再結晶再結晶750800三、鈦合金熱處理三、鈦合金熱處理1、退火、退火第三節(jié)第三節(jié) 鈦及鈦合金鈦及鈦合金四、鈦合金的性能四、鈦合金的性能 壓力加工性：可采用鍛造、軋制、擠壓、沖壓等，壓力加工性：可采用鍛造、軋制、擠壓、沖壓等，但壓力加工性不如低合金鋼但壓力加工性不如低合金鋼 超塑性：具有一定成分比例的合金在一定條件下超塑性：具有一定成分比例的合金在一定條件下表現(xiàn)出極高塑性的現(xiàn)象表現(xiàn)出極高塑性的現(xiàn)象 焊接性能：要在惰性氣體保護或真空中進行焊接性能：要在惰性氣體保護或真空中進行 鑄造性能

35、：難熔、化學活度高，鑄造須在惰性氣鑄造性能：難熔、化學活度高，鑄造須在惰性氣體或真空中進行體或真空中進行 切削加工性：導熱性差、易粘刀切削加工性：導熱性差、易粘刀第四節(jié)第四節(jié) 軸承合金軸承合金 制造滑動軸承的軸瓦及其內襯的耐磨合金稱為軸制造滑動軸承的軸瓦及其內襯的耐磨合金稱為軸承合金?；瑒虞S承是許多機器設備中對旋轉軸起承合金?；瑒虞S承是許多機器設備中對旋轉軸起支撐作用的重要部件，由軸承體和軸瓦兩部分組支撐作用的重要部件，由軸承體和軸瓦兩部分組成。成。 與滾動軸承相比滑動軸承具與滾動軸承相比滑動軸承具有承載面積大，工作平穩(wěn)，有承載面積大，工作平穩(wěn)，無噪音及拆裝方便等優(yōu)點。無噪音及拆裝方便等優(yōu)點。

36、 第四節(jié)第四節(jié) 軸承合金軸承合金一、組織性能要求一、組織性能要求 當軸高速旋轉時，軸瓦與軸頸發(fā)生強烈摩擦，承受當軸高速旋轉時，軸瓦與軸頸發(fā)生強烈摩擦，承受軸頸施加的交變載荷和沖擊力。軸頸施加的交變載荷和沖擊力。 對軸承合金的性能要求：對軸承合金的性能要求： 足夠的強韌性，以承受軸頸施加的交變沖擊載荷足夠的強韌性，以承受軸頸施加的交變沖擊載荷. 較小的熱膨脹系數(shù)，良好的導熱性和耐蝕性，以防較小的熱膨脹系數(shù)，良好的導熱性和耐蝕性，以防止軸與軸瓦之間咬合。止軸與軸瓦之間咬合。 較小的摩擦系數(shù)，良好的耐磨性和磨合性，以減少較小的摩擦系數(shù)，良好的耐磨性和磨合性，以減少軸頸磨損，保證軸與軸瓦良好的跑合。軸

37、頸磨損，保證軸與軸瓦良好的跑合。第四節(jié)第四節(jié) 軸承合金軸承合金 為滿足上述性能要求，軸承合金的組織應是軟的基為滿足上述性能要求，軸承合金的組織應是軟的基體上分布著硬的質點或硬的基體上分布著軟的質點體上分布著硬的質點或硬的基體上分布著軟的質點. 當軸旋轉時，軟的基體（或質點）被磨損而凹陷，當軸旋轉時，軟的基體（或質點）被磨損而凹陷，減少了軸頸與軸瓦的接觸面積，有利于儲存潤滑油減少了軸頸與軸瓦的接觸面積，有利于儲存潤滑油 和軸與軸瓦間的磨合，而和軸與軸瓦間的磨合，而硬的質點硬的質點 (基體基體)則支撐著則支撐著軸頸，起承載和耐磨作用軸頸，起承載和耐磨作用. 軟基體軟基體 (或質點或質點)還能起嵌還

38、能起嵌藏外來硬雜質顆粒的作用藏外來硬雜質顆粒的作用, 以避免擦傷軸頸。以避免擦傷軸頸。 第四節(jié)第四節(jié) 軸承合金軸承合金1、錫基軸承合金、錫基軸承合金 是以錫為主并加入少是以錫為主并加入少量銻、銅等元素組成量銻、銅等元素組成的合金，熔點較低，的合金，熔點較低，是軟基體硬質點組織是軟基體硬質點組織類型的軸承合金。類型的軸承合金。二、常用軸承合金二、常用軸承合金 工業(yè)上常用的是錫基、鉛基軸承合金，又稱巴氏合金工業(yè)上常用的是錫基、鉛基軸承合金，又稱巴氏合金 典型牌號為典型牌號為ZSnSb11Cu6。 (其組織為其組織為 基體基體+白亮塊狀白亮塊狀SnSb+星狀星狀Cu3Sn)ZSnSb11Cu6合金的

39、顯微組織合金的顯微組織 第四節(jié)第四節(jié) 軸承合金軸承合金 錫基軸承合金具有錫基軸承合金具有較高的耐磨性、導較高的耐磨性、導熱性、耐蝕性和嵌熱性、耐蝕性和嵌藏性，摩擦系數(shù)和藏性，摩擦系數(shù)和熱膨脹系數(shù)小，但熱膨脹系數(shù)小，但疲勞強度較低，工疲勞強度較低，工作溫度不超過作溫度不超過 150 ，價格高。，價格高。巴氏合金軸瓦巴氏合金軸瓦 廣泛用于重型動力機械，如氣輪機、渦輪機和內燃廣泛用于重型動力機械，如氣輪機、渦輪機和內燃機等大型機器的高速軸瓦。機等大型機器的高速軸瓦。 第四節(jié)第四節(jié) 軸承合金軸承合金2、鉛基軸承合金、鉛基軸承合金 是以鉛為主加入少是以鉛為主加入少量銻、錫、銅等元量銻、錫、銅等元素的合金

40、，也是軟素的合金，也是軟基體硬質點型軸承基體硬質點型軸承合金。合金。 典型牌號為典型牌號為ZPbSb16Sn16Cu2ZPbSb16Sn16Cu2合金的顯微組織合金的顯微組織( + )共晶基體共晶基體+方塊狀方塊狀SnSb+針狀針狀Cu3Sn 第四節(jié)第四節(jié) 軸承合金軸承合金 鉛基軸承合金的強度、硬度、耐蝕性和導熱性都不鉛基軸承合金的強度、硬度、耐蝕性和導熱性都不如錫基軸承合金，但其成本低，高溫強度好，有自如錫基軸承合金，但其成本低，高溫強度好，有自潤滑性。潤滑性。 常用于低速常用于低速、低載條件、低載條件下工作的設下工作的設備備,如汽車、如汽車、拖拉機曲軸拖拉機曲軸的軸承等。的軸承等。 內燃機

41、軸瓦內燃機軸瓦第四節(jié)第四節(jié) 軸承合金軸承合金 錫基和鉛基軸承合金強度比較低，為提高其承載錫基和鉛基軸承合金強度比較低，為提高其承載能力和使用壽命，生產(chǎn)上常采用離心澆注法，將能力和使用壽命，生產(chǎn)上常采用離心澆注法，將它們鑲鑄在低碳鋼軸瓦上，形成一層薄而均勻的它們鑲鑄在低碳鋼軸瓦上，形成一層薄而均勻的內襯，成為雙金屬軸承。內襯，成為雙金屬軸承。表面保護層表面保護層 減磨層減磨層 鎳柵層鎳柵層 軸承合金軸承合金 襯背襯背 第五節(jié)第五節(jié) 鎂及鎂合金鎂及鎂合金一、純鎂一、純鎂 Mg具有密排六方結構（致密度與面心立方相具有密排六方結構（致密度與面心立方相同），同），T熔熔=651，比重，比重1.74g/cm3 較小，比較小，比熱和熱膨脹系數(shù)熱和熱膨脹系數(shù) 彈性模量彈性模量 Mg室溫