機(jī)械工程材料-第六章非鐵合金與粉末冶金材料

1、6.1鋁及鋁合金鋁及鋁合金 6.2銅及銅合金銅及銅合金 6.3滑動(dòng)軸承合金滑動(dòng)軸承合金 第第6章章 非鐵合金與粉末冶金材料非鐵合金與粉末冶金材料 6.4粉末冶金材料粉末冶金材料 1 通過(guò)本章的學(xué)通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，習(xí)，了解了解粉末冶粉末冶金金方法方法及滑動(dòng)軸及滑動(dòng)軸承合金的承合金的組織特組織特征征；掌握掌握常用鋁常用鋁合金、銅合金、合金、銅合金、硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金牌號(hào)、牌號(hào)、性能、用途及強(qiáng)性能、用途及強(qiáng)化方法?；椒ā３Ｓ娩X合金、銅常用鋁合金、銅合金、硬質(zhì)合金合金、硬質(zhì)合金牌號(hào)、性能、用牌號(hào)、性能、用途及強(qiáng)化方法。途及強(qiáng)化方法。26.1鋁及鋁合金鋁及鋁合金 6.1.1工業(yè)純鋁工業(yè)純鋁 名稱(chēng)名稱(chēng)純度純

2、度用途用途高純鋁高純鋁99.93%-99.99%99.93%-99.99%科學(xué)研究、制作電器科學(xué)研究、制作電器工業(yè)高純鋁工業(yè)高純鋁98.85%-99.9%98.85%-99.9%鋁箔、鋁合金原料鋁箔、鋁合金原料工業(yè)純鋁工業(yè)純鋁98.0%-99.0%98.0%-99.0%電線、電纜、配置合金電線、電纜、配置合金純鋁中含有純鋁中含有FeFe、SiSi、ZnZn等元素時(shí)，會(huì)使性能下降等元素時(shí)，會(huì)使性能下降 6.1鋁及鋁合金鋁及鋁合金 3第第6章章鋁（鋁合金）的特點(diǎn)鋁（鋁合金）的特點(diǎn) 密度低，只有密度低，只有2700kg/m3，是除鎂和鈹外最輕的金屬。是除鎂和鈹外最輕的金屬。比強(qiáng)度、比剛度高，比強(qiáng)度、

3、比剛度高，無(wú)低溫脆性，無(wú)磁性。核輻射，受無(wú)低溫脆性，無(wú)磁性。核輻射，受沖擊不產(chǎn)生火花沖擊不產(chǎn)生火花 優(yōu)良的物理、化學(xué)性能。導(dǎo)電性優(yōu)良的物理、化學(xué)性能。導(dǎo)電性導(dǎo)熱性僅次于導(dǎo)熱性僅次于Au、Cu和和Ag，磁化率低、耐腐蝕等。，磁化率低、耐腐蝕等。加工性能好，鑄造性能好，易于塑性變形，鋁合金經(jīng)熱處加工性能好，鑄造性能好，易于塑性變形，鋁合金經(jīng)熱處理后還具有很高的強(qiáng)度。理后還具有很高的強(qiáng)度。 6.1.1工業(yè)純工業(yè)純 鋁鋁 4純鋁的強(qiáng)度低，不能用作結(jié)構(gòu)材料純鋁的強(qiáng)度低，不能用作結(jié)構(gòu)材料鋁合金鋁合金純鋁通常制成管、棒、箔等型材，配制合金和脫氧劑純鋁通常制成管、棒、箔等型材，配制合金和脫氧劑 、電線、電纜等

4、電線、電纜等第第6章章 6.1.2鋁合金鋁合金 5 6.1.2鋁合金鋁合金 1.鋁合金的分類(lèi)鋁合金的分類(lèi) 根據(jù)合金元素的含量和加工工藝性能特點(diǎn)，根據(jù)合金元素的含量和加工工藝性能特點(diǎn)，鋁合金可分為鋁合金可分為變形鋁合金變形鋁合金和和鑄造鋁合金鑄造鋁合金。請(qǐng)點(diǎn)擊請(qǐng)點(diǎn)擊 （1）變形鋁合金變形鋁合金不可熱處理強(qiáng)化鋁合金不可熱處理強(qiáng)化鋁合金-防銹鋁防銹鋁可熱處理強(qiáng)化鋁合金可熱處理強(qiáng)化鋁合金-硬鋁、超硬鋁和鍛鋁硬鋁、超硬鋁和鍛鋁 （2）變形鋁合金變形鋁合金 鑄造鋁合金鑄造鋁合金 具有共晶組織，塑性較差，但熔點(diǎn)具有共晶組織，塑性較差，但熔點(diǎn)低，流動(dòng)性好低，流動(dòng)性好第第6章章（1）時(shí)效強(qiáng)化）時(shí)效強(qiáng)化 6.1.

5、2鋁合金鋁合金 6 2.鋁合金的熱處理鋁合金的熱處理 固溶處理固溶處理+時(shí)效處理時(shí)效處理將鋁合金加熱到將鋁合金加熱到相區(qū)，經(jīng)保溫，使第二相溶入相區(qū)，經(jīng)保溫，使第二相溶入固溶體固溶體中，然后水冷，得到過(guò)飽和的中，然后水冷，得到過(guò)飽和的固溶體固溶體固溶處理固溶處理第第6章章固溶處理后的鋁合金，隨時(shí)間延長(zhǎng)而發(fā)生硬化的現(xiàn)象固溶處理后的鋁合金，隨時(shí)間延長(zhǎng)而發(fā)生硬化的現(xiàn)象時(shí)效時(shí)效 固溶處理后，在自然時(shí)效初始階段，鋁合金的強(qiáng)度不高，塑固溶處理后，在自然時(shí)效初始階段，鋁合金的強(qiáng)度不高，塑性好，稱(chēng)這段時(shí)間為性好，稱(chēng)這段時(shí)間為“孕育期孕育期”強(qiáng)度不高，塑性好強(qiáng)度不高，塑性好 孕育期孕育期 冷變形加工冷變形加工請(qǐng)點(diǎn)

6、擊請(qǐng)點(diǎn)擊（2）回歸處理）回歸處理 6.1.2鋁合鋁合 金金 7 將已強(qiáng)化的鋁合金重新加熱，經(jīng)保溫后在水中急將已強(qiáng)化的鋁合金重新加熱，經(jīng)保溫后在水中急冷，使合金恢復(fù)到固溶后的狀態(tài)，這種處理方法叫回冷，使合金恢復(fù)到固溶后的狀態(tài)，這種處理方法叫回歸處理歸處理。可在回歸處理后的軟化狀態(tài)進(jìn)行各種冷變形。可在回歸處理后的軟化狀態(tài)進(jìn)行各種冷變形。 （3）退火）退火 鑄造鋁合金退火鑄造鋁合金退火消除內(nèi)應(yīng)力及成分偏析，穩(wěn)定組織。消除內(nèi)應(yīng)力及成分偏析，穩(wěn)定組織。變形鋁合金退火變形鋁合金退火消除變形加工中出現(xiàn)的加工硬化消除變形加工中出現(xiàn)的加工硬化現(xiàn)象，改善其加工工藝性?，F(xiàn)象，改善其加工工藝性。 時(shí)效規(guī)律時(shí)效規(guī)律請(qǐng)點(diǎn)

7、擊請(qǐng)點(diǎn)擊 第第6章章 （1）變形鋁合金的分類(lèi)、代號(hào)與牌號(hào)）變形鋁合金的分類(lèi)、代號(hào)與牌號(hào)3.變形鋁合金變形鋁合金 6.1.2鋁合金鋁合金 8分類(lèi)：分類(lèi)：防銹鋁合金（防銹鋁合金（LF）、硬鋁合金（）、硬鋁合金（LY）、）、 超硬鋁合金（超硬鋁合金（LC）及鍛鋁合金（）及鍛鋁合金（LD），）， 采用采用四位數(shù)字體系和四位字符體系四位數(shù)字體系和四位字符體系：如：如3A21 、2A01等。第一位數(shù)字表示鋁及鋁合金的組別等。第一位數(shù)字表示鋁及鋁合金的組別 請(qǐng)點(diǎn)擊請(qǐng)點(diǎn)擊代號(hào)與牌號(hào)：代號(hào)與牌號(hào)：第第6章章 第二組數(shù)字或字母表示純鋁或鋁合金的改型情況，字母第二組數(shù)字或字母表示純鋁或鋁合金的改型情況，字母A表示原

8、始純鋁，數(shù)字表示原始純鋁，數(shù)字0表示原始合金，表示原始合金，BY或或19表示原表示原始合金改型情況。牌號(hào)最后兩位數(shù)字用以標(biāo)識(shí)同一組中不同始合金改型情況。牌號(hào)最后兩位數(shù)字用以標(biāo)識(shí)同一組中不同的鋁合金，純鋁則表示鋁的最低質(zhì)量分?jǐn)?shù)（的鋁合金，純鋁則表示鋁的最低質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）。）。 不能熱處理強(qiáng)化的鋁合金不能熱處理強(qiáng)化的鋁合金用用“鋁鋁”和和“防防”二字的漢語(yǔ)拼音第一個(gè)二字的漢語(yǔ)拼音第一個(gè)字母字母 “L”和和“F”加順序號(hào)表示，如五號(hào)防銹鋁加順序號(hào)表示，如五號(hào)防銹鋁用用LF5 ( 5A05)表示。表示。 防銹鋁防銹鋁 （2）常用的變形鋁合金）常用的變形鋁合金 6.1.2鋁合金鋁合金 9第第6章章Al-

9、Mn系合金系合金 如如3A21（LF21） 耐蝕性和強(qiáng)度比純鋁高，塑性和焊接性良好，切削加工性耐蝕性和強(qiáng)度比純鋁高，塑性和焊接性良好，切削加工性能不良（太軟）。能不良（太軟）。 主要用于焊接件、容器、管道或需用深延主要用于焊接件、容器、管道或需用深延伸、彎曲等方法制造的低載荷零件、制品以及鉚釘?shù)?。伸、彎曲等方法制造的低載荷零件、制品以及鉚釘?shù)取?能熱處理強(qiáng)化的鋁合金能熱處理強(qiáng)化的鋁合金 6.1.2鋁合金鋁合金 10 硬鋁硬鋁 用用“鋁鋁”和和“硬硬”二字的漢語(yǔ)拼音首字母二字的漢語(yǔ)拼音首字母“L”和和“Y”加順序號(hào)表示，加順序號(hào)表示， 如如12號(hào)硬鋁用號(hào)硬鋁用LY12 （2A12）表示。）表示。

10、（鋁（鋁-銅銅-鎂系合金）鎂系合金）第第6章章Al-Mg系合金系合金 如如5A05（LF5）、）、5A11（LF11） Al-Zn-Mg-Cu系合金系合金 密度比純鋁小，強(qiáng)度比密度比純鋁小，強(qiáng)度比Al-Mn系合金高，耐蝕性和塑性較高，系合金高，耐蝕性和塑性較高，焊接性能良好，切削加工性能較差。主要用于焊接容器、管焊接性能良好，切削加工性能較差。主要用于焊接容器、管道及承受中等載荷的零件及制品，也可作鉚釘。道及承受中等載荷的零件及制品，也可作鉚釘。 抗拉強(qiáng)度較高，具有優(yōu)良的耐海水腐蝕性能，較高的斷裂抗拉強(qiáng)度較高，具有優(yōu)良的耐海水腐蝕性能，較高的斷裂韌度，良好的成形工藝性能，適于制造水上飛機(jī)蒙皮及

11、其它韌度，良好的成形工藝性能，適于制造水上飛機(jī)蒙皮及其它要求耐腐蝕的高強(qiáng)度鈑金零件要求耐腐蝕的高強(qiáng)度鈑金零件 6.1.2鋁合鋁合 金金 11鉚釘硬鋁鉚釘硬鋁 典型牌號(hào)典型牌號(hào)2A01（LY1）、）、2A10（LY10） 標(biāo)準(zhǔn)硬鋁標(biāo)準(zhǔn)硬鋁 典型牌號(hào)典型牌號(hào)2A11（LY11） 高強(qiáng)度硬鋁高強(qiáng)度硬鋁 典型牌號(hào)典型牌號(hào)2A12（LY12） 超硬鋁超硬鋁 用用“鋁鋁”和和“超超”二字的漢語(yǔ)拼音二字的漢語(yǔ)拼音首字母首字母“L”和和“C”加順序號(hào)表示，加順序號(hào)表示，如如4號(hào)超硬鋁用號(hào)超硬鋁用LC4（7A04）表示。）表示。（鋁（鋁-鋅鋅-鎂鎂-銅系合金）銅系合金）第第6章章淬火后冷態(tài)下塑性極好，時(shí)效強(qiáng)化速

12、度慢，時(shí)效后切削淬火后冷態(tài)下塑性極好，時(shí)效強(qiáng)化速度慢，時(shí)效后切削加工性能也較好，可利用孕育期進(jìn)行鉚接加工性能也較好，可利用孕育期進(jìn)行鉚接制作鉚釘。制作鉚釘。 強(qiáng)度較高、塑性較好，退火后沖壓性能好。主要用于形狀強(qiáng)度較高、塑性較好，退火后沖壓性能好。主要用于形狀較復(fù)雜、載荷較輕的結(jié)構(gòu)件。較復(fù)雜、載荷較輕的結(jié)構(gòu)件。強(qiáng)度、硬度高，塑性、變形加工性及焊接性較差。主要用于強(qiáng)度、硬度高，塑性、變形加工性及焊接性較差。主要用于高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件，例如飛機(jī)翼肋、翼梁等高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件，例如飛機(jī)翼肋、翼梁等 超硬鋁合金是目前室溫強(qiáng)度最高的一類(lèi)鋁合金，其超硬鋁合金是目前室溫強(qiáng)度最高的一類(lèi)鋁合金，其強(qiáng)度達(dá)強(qiáng)度達(dá)500700MP

13、a，超過(guò)高強(qiáng)度的硬鋁，超過(guò)高強(qiáng)度的硬鋁LY12合金合金(400 430 MPa)。 應(yīng)用在航空飛機(jī)大梁，起落架等承受重載的零部件。應(yīng)用在航空飛機(jī)大梁，起落架等承受重載的零部件。用用“鋁鋁”和和“鍛鍛”二字的漢語(yǔ)拼音首字二字的漢語(yǔ)拼音首字母母“L”和和“D”加順序號(hào)表示，加順序號(hào)表示， 如如5號(hào)鍛鋁用號(hào)鍛鋁用LD5（2A50）表示。）表示。 6.1.2鋁合鋁合 金金 12 鍛鋁鍛鋁 （鋁（鋁-鎂鎂-硅硅-銅系合金）銅系合金） 鍛鋁合金鍛鋁合金力學(xué)性能與硬鋁相近，但熱塑性及耐蝕力學(xué)性能與硬鋁相近，但熱塑性及耐蝕性較高，具有優(yōu)良的鍛造工藝性能，主要用作制作外性較高，具有優(yōu)良的鍛造工藝性能，主要用作制

14、作外 形復(fù)雜的鍛件。形復(fù)雜的鍛件。 第第6章章 6.1.2鋁合金鋁合金 134.鑄造鋁合金鑄造鋁合金 鑄造鋁合金的代號(hào)用鑄造鋁合金的代號(hào)用“鑄鋁鑄鋁”二字的漢語(yǔ)拼音首寫(xiě)二字的漢語(yǔ)拼音首寫(xiě)字母字母“ZL”加三位數(shù)字表示加三位數(shù)字表示 第一位數(shù)表示合金系別第一位數(shù)表示合金系別：1為鋁硅系合金；為鋁硅系合金； 2為鋁銅系合金；為鋁銅系合金；3為鋁鎂系合金；為鋁鎂系合金；4為鋁鋅系合金。為鋁鋅系合金。 第二、三位數(shù)字表示合金的順序號(hào)第二、三位數(shù)字表示合金的順序號(hào)。如如ZL111表示表示11號(hào)鋁硅系鑄造鋁合金。號(hào)鋁硅系鑄造鋁合金。 （1）鑄造鋁合金的分類(lèi)、代號(hào)及牌號(hào)）鑄造鋁合金的分類(lèi)、代號(hào)及牌號(hào) 鑄造鋁

15、合金的牌號(hào)是由鑄造鋁合金的牌號(hào)是由“Z+基體金屬的化學(xué)元素符號(hào)基體金屬的化學(xué)元素符號(hào)+合合金元素符號(hào)金元素符號(hào)+數(shù)字?jǐn)?shù)字”組成組成 。如。如ZA1Si12表示表示wSi12%的鑄的鑄造合金造合金 第第6章章ZL101 、 ZL104、 ZL105、 ZL107、ZL109 優(yōu)良的鑄造性、焊接性、抗蝕性以及足夠的力學(xué)性能優(yōu)良的鑄造性、焊接性、抗蝕性以及足夠的力學(xué)性能 ，塑性較差，變質(zhì)處理可顯著改善其塑性和強(qiáng)度塑性較差，變質(zhì)處理可顯著改善其塑性和強(qiáng)度 。 ZAlSi12（ZL102）（常稱(chēng)簡(jiǎn)單硅鋁明），屬于共晶成分，致密性）（常稱(chēng)簡(jiǎn)單硅鋁明），屬于共晶成分，致密性較差，不能熱處理強(qiáng)化。若加入較差，

16、不能熱處理強(qiáng)化。若加入Cu、Mg、Mn等合金元素等合金元素獲得多元獲得多元Al-Si合金（也稱(chēng)特殊硅鋁明），經(jīng)固溶時(shí)效后強(qiáng)合金（也稱(chēng)特殊硅鋁明），經(jīng)固溶時(shí)效后強(qiáng)化效果更為顯著。適宜制造致密度要求不太高的、形狀復(fù)雜化效果更為顯著。適宜制造致密度要求不太高的、形狀復(fù)雜的鑄件。的鑄件。 鋁鋁-硅鑄造合金硅鑄造合金 6.1.2 鋁合鋁合 金金 14（2）常用的鑄造鋁合金）常用的鑄造鋁合金第第6章章ZL201 ZL202 ZL203 鋁鋁-銅鑄造合金銅鑄造合金 6. 1 .2 鋁合金鋁合金 15第第6章章 室溫、高溫力學(xué)性能都很高，加工性能好，表面粗糙度小，室溫、高溫力學(xué)性能都很高，加工性能好，表面粗糙

17、度小，耐熱性好，可進(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化。在鑄鋁中強(qiáng)度最高，但鑄造性能耐熱性好，可進(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化。在鑄鋁中強(qiáng)度最高，但鑄造性能和耐蝕性差，主要用來(lái)制造要求較高強(qiáng)度或高溫下不受沖擊的和耐蝕性差，主要用來(lái)制造要求較高強(qiáng)度或高溫下不受沖擊的零件。零件。 鋁鋁-鎂鑄造合金鎂鑄造合金 密度小密度小(2 .55)、耐蝕性最好、強(qiáng)度最高、耐蝕性最好、強(qiáng)度最高 (抗拉強(qiáng)度可達(dá)抗拉強(qiáng)度可達(dá)350MPa) ，塑性好，鑄造性能差，耐熱性低，時(shí)效硬化效果，塑性好，鑄造性能差，耐熱性低，時(shí)效硬化效果甚微，主要用于在腐蝕性介質(zhì)中工作的零件。甚微，主要用于在腐蝕性介質(zhì)中工作的零件。ZL301 ZL302 ZL303ZL401 ZL40

18、2 6.1.2 鋁合金鋁合金 16 鋁鋁-鋅鑄造合金鋅鑄造合金 第第6章章 鑄造性能好，變質(zhì)處理和時(shí)效處理后強(qiáng)度較高，耐蝕性、鑄造性能好，變質(zhì)處理和時(shí)效處理后強(qiáng)度較高，耐蝕性、耐熱性差，是最便宜的一種鑄造鋁合金。主要用于制造工作耐熱性差，是最便宜的一種鑄造鋁合金。主要用于制造工作溫度不超過(guò)溫度不超過(guò)200、形狀復(fù)雜的汽車(chē)、儀表、飛機(jī)零件等、形狀復(fù)雜的汽車(chē)、儀表、飛機(jī)零件等 6.2銅及銅合金銅及銅合金 6.2.1 工業(yè)工業(yè)純銅純銅 純銅為紫色，又稱(chēng)紫銅。工業(yè)純銅分為純銅為紫色，又稱(chēng)紫銅。工業(yè)純銅分為4 4種：種：T1、T2、T3、T4。編號(hào)越大，純度越低。編號(hào)越大，純度越低。密度密度8.9g/c

19、m3，熔點(diǎn)，熔點(diǎn)1083。導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性良好，并具有抗磁性，在大氣。導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性良好，并具有抗磁性，在大氣和淡水中有良好的耐腐蝕性能。強(qiáng)度、硬度不高，塑性、和淡水中有良好的耐腐蝕性能。強(qiáng)度、硬度不高，塑性、韌性、低溫力學(xué)性能及焊接性良好，適宜進(jìn)行各種冷熱韌性、低溫力學(xué)性能及焊接性良好，適宜進(jìn)行各種冷熱加工加工電器工業(yè)，電線、電纜、電刷、銅管、散熱器、電器工業(yè)，電線、電纜、電刷、銅管、散熱器、冷凝器、通信器材以及抗磁、防磁儀器，配制銅合金等。冷凝器、通信器材以及抗磁、防磁儀器，配制銅合金等。純銅的強(qiáng)度低，不宜用作結(jié)構(gòu)材料純銅的強(qiáng)度低，不宜用作結(jié)構(gòu)材料 6. 2 銅及銅合金銅及銅合金 17第第6

20、章章 銅及銅合金的特點(diǎn)銅及銅合金的特點(diǎn) 優(yōu)良的物理、化學(xué)性能。導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好、耐腐優(yōu)良的物理、化學(xué)性能。導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好、耐腐蝕等，是抗磁材料。蝕等，是抗磁材料。加工性能好。容易冷熱成形，鑄造銅合金鑄造性能好。加工性能好。容易冷熱成形，鑄造銅合金鑄造性能好。具有某些特殊力學(xué)性能。比如優(yōu)良的減摩性和耐摩性具有某些特殊力學(xué)性能。比如優(yōu)良的減摩性和耐摩性高的彈性極限和疲勞強(qiáng)度。高的彈性極限和疲勞強(qiáng)度。色澤美觀。色澤美觀。 6. 2.1工業(yè)純工業(yè)純 銅銅 18第第6章章銅中加入合金元素后，可提高合銅中加入合金元素后，可提高合金的強(qiáng)度，并保持良好的加工性能金的強(qiáng)度，并保持良好的加工性能按按化化學(xué)學(xué)成成

21、分分 黃銅黃銅 青銅青銅 白銅白銅 以以Zn為主要合金元素。良好的加為主要合金元素。良好的加工性能，良的鑄造性能，耐腐蝕工性能，良的鑄造性能，耐腐蝕性能也好。性能也好。以以Sn為主要合金元素。用于鑄造為主要合金元素。用于鑄造形狀復(fù)雜的零件。抗腐蝕性比黃銅形狀復(fù)雜的零件?？垢g性比黃銅還好。還好。以以Ni為主要合金元素。具有較好為主要合金元素。具有較好的強(qiáng)度和塑性，能進(jìn)行冷加工變的強(qiáng)度和塑性，能進(jìn)行冷加工變形，抗腐蝕性能也好形，抗腐蝕性能也好。 6. 2.2銅合金銅合金 19 6.2.2 銅合金銅合金 1.銅合金的分類(lèi)銅合金的分類(lèi) 第第6章章 按生產(chǎn)方式按生產(chǎn)方式 加工銅合金加工銅合金鑄造銅合金

22、鑄造銅合金 6. 2.2銅合金銅合金 202.黃銅黃銅 （1）普通黃銅（銅鋅二元合金）普通黃銅（銅鋅二元合金）第第6章章（2）特殊黃銅）特殊黃銅 銅鋅的基礎(chǔ)上加入銅鋅的基礎(chǔ)上加入Pb、Al、Sn、Mn、Si等元素等元素 Zn32%時(shí)，時(shí)，塑性下降；塑性下降；Zn=40%45%時(shí)，時(shí)，強(qiáng)度最高；強(qiáng)度最高；Zn45%時(shí)，時(shí)，塑性和強(qiáng)度均急劇下降。塑性和強(qiáng)度均急劇下降。 Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響 6. 2.2銅合金銅合金 21第第6章章 6. 2.2銅合金銅合金 22普通黃銅的代號(hào)及牌號(hào)普通黃銅的代號(hào)及牌號(hào) H62表示表示Cu的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62%，其余為，其余為Zn的普

23、通加工黃銅。的普通加工黃銅。ZCuZn38，其含義是，其含義是wZn38%，其余為，其余為Cu的鑄造黃銅。的鑄造黃銅。H80 金色黃銅，金色黃銅， 裝飾件，薄管。裝飾件，薄管。H62 、H59 強(qiáng)度較高，作零件，標(biāo)準(zhǔn)件，焊接件，沖壓件強(qiáng)度較高，作零件，標(biāo)準(zhǔn)件，焊接件，沖壓件H96 冷凝管、熱交換器、散熱器，計(jì)算機(jī)插件等。冷凝管、熱交換器、散熱器，計(jì)算機(jī)插件等。 H70 “三七黃銅三七黃銅” 彈殼、套管和復(fù)雜深沖零件（彈殼、套管和復(fù)雜深沖零件（H68） 普通黃銅的用途普通黃銅的用途第第6章章（2）特殊黃銅）特殊黃銅 6. 2.2銅合金銅合金 23合金元素的影響合金元素的影響 Pb改善切削加工性和

24、耐磨性；改善切削加工性和耐磨性；Si改善鑄造性能，提高強(qiáng)度和耐蝕性；改善鑄造性能，提高強(qiáng)度和耐蝕性；Al提高強(qiáng)度、硬度和耐蝕性；提高強(qiáng)度、硬度和耐蝕性；Sn、Al、Si、Mn提高耐蝕性，減少應(yīng)力腐蝕破裂。提高耐蝕性，減少應(yīng)力腐蝕破裂。 特殊黃銅的代號(hào)、牌號(hào)與應(yīng)用特殊黃銅的代號(hào)、牌號(hào)與應(yīng)用 HSn62-1表示表示wCu=61%63%， wSn=0.75%1.1%， 其余為其余為Zn的加工錫黃銅。的加工錫黃銅。 ZCuZn40Mn3Fe1，表示，表示wZn40%、wMn3%wFe1%、其余為、其余為Cu的鑄造特殊黃銅。的鑄造特殊黃銅。 第第6章章消除加工黃銅的加工硬化現(xiàn)象。消除加工黃銅的加工硬化現(xiàn)

25、象。（3）黃銅的熱處理）黃銅的熱處理 去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火 ：將黃銅制件加熱到將黃銅制件加熱到200300， 保溫后緩冷。保溫后緩冷。消除應(yīng)力，防止應(yīng)力腐蝕破裂及切削加工后的變形。消除應(yīng)力，防止應(yīng)力腐蝕破裂及切削加工后的變形。 再結(jié)晶退火：再結(jié)晶退火： 一般是將黃銅制件加熱到一般是將黃銅制件加熱到500700， 保溫后緩冷保溫后緩冷. 6. 2.2銅合金銅合金 24第第6章章Pb黃銅：黃銅：HPb60-1 切削性能好，耐磨性好切削性能好，耐磨性好鐘表零件鐘表零件 Sn黃銅：黃銅：HSn90-1 HSn62-1 耐蝕性好耐蝕性好 船舶零件。海軍黃銅船舶零件。海軍黃銅 Al黃銅黃銅 ：HAl77-

26、2 HAl60-1-1耐蝕性好，強(qiáng)度和硬度高耐蝕性好，強(qiáng)度和硬度高船舶零件，機(jī)械及電機(jī)零件。船舶零件，機(jī)械及電機(jī)零件。 Si 黃銅黃銅 HSi80-3 耐蝕性好，機(jī)械性能好，切削性好，耐磨性好耐蝕性好，機(jī)械性能好，切削性好，耐磨性好船舶零件，機(jī)械及化工零件船舶零件，機(jī)械及化工零件錳黃銅，鐵黃銅，鎳黃銅。主要用于船舶零件錳黃銅，鐵黃銅，鎳黃銅。主要用于船舶零件 6. 2.2銅合金銅合金 25第第6章章（4）黃銅的用途）黃銅的用途 3.青銅青銅 加工青銅的代號(hào)如加工青銅的代號(hào)如QSn4-3表示表示wSn=3.5%4.5%、 wZn =2.7%3.3%，其余為其余為Cu的加工錫青銅。的加工錫青銅。

27、6. 2.2銅合金銅合金 26第第6章章 除黃銅和白銅以外的其他銅合金稱(chēng)為青銅。除黃銅和白銅以外的其他銅合金稱(chēng)為青銅。 按生產(chǎn)方式，還可分為按生產(chǎn)方式，還可分為加工青銅加工青銅和和鑄造青銅鑄造青銅。 含錫元素的稱(chēng)為含錫元素的稱(chēng)為普通青銅（錫青銅），普通青銅（錫青銅），不含錫元不含錫元素的稱(chēng)為素的稱(chēng)為特殊青銅（也叫無(wú)錫青銅）。特殊青銅（也叫無(wú)錫青銅）。（1）青銅的代號(hào)及牌號(hào)）青銅的代號(hào)及牌號(hào)鑄造青銅的牌號(hào)鑄造青銅的牌號(hào)ZCuSn10Pb1表示平均表示平均wSn =9.0%11.5%、wPb=0.5%1%，余量為，余量為Cu的鑄造錫青銅。的鑄造錫青銅。 6. 2.2銅合金銅合金 27Sn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

28、的影響的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響 wSn7%以后，以后， 強(qiáng)度繼續(xù)升高，強(qiáng)度繼續(xù)升高， 塑塑 性急劇下降；性急劇下降； wSn20%時(shí)，時(shí)，合金變脆，強(qiáng)度合金變脆，強(qiáng)度顯著降低。顯著降低。第第6章章（2）普通青銅（錫青銅）普通青銅（錫青銅）錫青銅的性能及用途錫青銅的性能及用途 6. 2.2銅合金銅合金 28第第6章章 在大氣、海水、淡水以及蒸氣中的耐蝕性比純銅和黃在大氣、海水、淡水以及蒸氣中的耐蝕性比純銅和黃銅好，在鹽酸、硫酸和氨水中的耐蝕性較差；具有良好的銅好，在鹽酸、硫酸和氨水中的耐蝕性較差；具有良好的減摩性，無(wú)磁性、無(wú)冷脆現(xiàn)象。減摩性，無(wú)磁性、無(wú)冷脆現(xiàn)象。 鑄造錫青銅鑄造錫青銅形狀復(fù)雜，外形尺寸要

29、求嚴(yán)格，致密性要求形狀復(fù)雜，外形尺寸要求嚴(yán)格，致密性要求不高的耐磨、耐蝕件，如軸瓦、軸套、齒輪、蝸輪、蒸汽管等。不高的耐磨、耐蝕件，如軸瓦、軸套、齒輪、蝸輪、蒸汽管等。 加工錫青銅加工錫青銅儀表上要求耐磨、耐蝕的零件及彈性儀表上要求耐磨、耐蝕的零件及彈性 零件、滑動(dòng)軸承、軸套及抗磁零件等。零件、滑動(dòng)軸承、軸套及抗磁零件等。（3）特殊青銅（無(wú)錫青銅）特殊青銅（無(wú)錫青銅） 鋁青銅鋁青銅 QAl9-4 、QAl7 耐蝕性優(yōu)于黃銅和耐蝕性優(yōu)于黃銅和錫青銅錫青銅，鑄，鑄造性和耐磨性優(yōu)于造性和耐磨性優(yōu)于錫青銅，錫青銅，力學(xué)性能好。力學(xué)性能好。 QAl10-3-1.5 飛機(jī)、船舶用高強(qiáng)度、高耐磨抗蝕零件。飛

30、機(jī)、船舶用高強(qiáng)度、高耐磨抗蝕零件。 QAl9-4 船舶及電氣零件，耐磨件。船舶及電氣零件，耐磨件。 QSn4-3，QSn6.5-0.1, 耐蝕性優(yōu)于黃銅，鑄造性耐蝕性優(yōu)于黃銅，鑄造性好，耐磨性好，有彈性，用于造船、化工、機(jī)械、好，耐磨性好，有彈性，用于造船、化工、機(jī)械、儀表中的耐磨件，耐蝕件、彈性元件，抗磁件儀表中的耐磨件，耐蝕件、彈性元件，抗磁件。 6. 3.2鎂及鎂合鎂及鎂合 金金 29第第6章章QAl7 重要的彈簧及彈性元件重要的彈簧及彈性元件。 鈹青銅鈹青銅 耐蝕性、耐磨性、彈性、抗磁性、抗疲耐蝕性、耐磨性、彈性、抗磁性、抗疲勞都很好，耐寒，沖擊無(wú)火花。勞都很好，耐寒，沖擊無(wú)火花。 Q

31、Be2 重要的彈簧及彈性元件重要的彈簧及彈性元件、耐磨件耐磨件、高壓高速、高壓高速高溫軸承，防爆工具，鐘表件高溫軸承，防爆工具，鐘表件。 硅青銅硅青銅 耐蝕件、彈簧、渦輪、蝸桿等。耐蝕件、彈簧、渦輪、蝸桿等。 6. 2.2銅合金銅合金 30第第6章章6.3滑動(dòng)軸承合金滑動(dòng)軸承合金 6.3.1軸承合金的工作條件及性能要求軸承合金的工作條件及性能要求 較高的抗壓強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度；較高的抗壓強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度；高的耐磨性，高的耐磨性，良好的磨合性和較小的摩擦數(shù)；良好的磨合性和較小的摩擦數(shù)；足夠的塑性和韌性；足夠的塑性和韌性；良好的耐蝕性和導(dǎo)熱性，良好的耐蝕性和導(dǎo)熱性，較小的膨脹系數(shù)和良好的工藝性。較小的膨

32、脹系數(shù)和良好的工藝性。 制造軸承中制造軸承中的軸瓦及內(nèi)襯。的軸瓦及內(nèi)襯。工作時(shí)，承受工作時(shí)，承受強(qiáng)烈的摩擦和強(qiáng)烈的摩擦和周期性載荷。周期性載荷。并要考慮使軸并要考慮使軸磨損最小。磨損最小。 6. 3 滑動(dòng)軸承合金滑動(dòng)軸承合金 31第第6章章 1.軟基體上均勻分布著硬質(zhì)點(diǎn)軟基體上均勻分布著硬質(zhì)點(diǎn) 2.硬基體上均勻分布著軟質(zhì)點(diǎn)硬基體上均勻分布著軟質(zhì)點(diǎn) 具有較好的磨合性，耐沖擊與振動(dòng)，但承載能力不高。具有較好的磨合性，耐沖擊與振動(dòng)，但承載能力不高。摩擦系數(shù)低，承載能力高，但磨合性差。摩擦系數(shù)低，承載能力高，但磨合性差。 6.3.2軸承合金的組織特征軸承合金的組織特征 6. 3.2軸承合金的組織特征軸

33、承合金的組織特征 32軟基體貯存潤(rùn)滑油；承受沖擊和振動(dòng)，嵌藏外來(lái)小硬物。軟基體貯存潤(rùn)滑油；承受沖擊和振動(dòng)，嵌藏外來(lái)小硬物。 硬質(zhì)點(diǎn)支撐軸頸，承受載荷，抵抗磨損。硬質(zhì)點(diǎn)支撐軸頸，承受載荷，抵抗磨損。 軟質(zhì)點(diǎn)貯存潤(rùn)滑油，硬基體承受載荷并抵抗磨損。軟質(zhì)點(diǎn)貯存潤(rùn)滑油，硬基體承受載荷并抵抗磨損。 第第6章章 牌號(hào)牌號(hào)：“Z+基體合金元素符號(hào)基體合金元素符號(hào)+主添加合金元素符號(hào)主添加合金元素符號(hào)+數(shù)字?jǐn)?shù)字+輔添加元素符號(hào)輔添加元素符號(hào)+數(shù)字?jǐn)?shù)字”組成。元素符號(hào)后的數(shù)組成。元素符號(hào)后的數(shù)字是以名義百分?jǐn)?shù)表示的該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。字是以名義百分?jǐn)?shù)表示的該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 如如ZSnSb11Cu6表示表示wSb1

34、1%、wCu6%，余量為錫的余量為錫的鑄造錫基軸承合金。鑄造錫基軸承合金。 6.3.3軸承合金的分類(lèi)及牌號(hào)軸承合金的分類(lèi)及牌號(hào) 6. 3.3軸承合金的分類(lèi)及牌號(hào)軸承合金的分類(lèi)及牌號(hào) 33分類(lèi)：分類(lèi)：錫基、鉛基、鋁基、銅基等錫基、鉛基、鋁基、銅基等第第6章章 6.3.4常用的軸承合金常用的軸承合金 6. 3.4常用的軸承合金常用的軸承合金 34 1.錫基軸承合金錫基軸承合金（錫基巴氏合金）（錫基巴氏合金） 摩擦系數(shù)和膨脹系數(shù)小，具有良好的塑性、減摩性、耐蝕摩擦系數(shù)和膨脹系數(shù)小，具有良好的塑性、減摩性、耐蝕性、導(dǎo)熱性、耐沖擊性和工藝性，抗咬合能力強(qiáng)性、導(dǎo)熱性、耐沖擊性和工藝性，抗咬合能力強(qiáng)制作制作

35、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等大型機(jī)器的高速軸瓦。典航空發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等大型機(jī)器的高速軸瓦。典型牌號(hào)型牌號(hào)ZSnSb11Cu6。第第6章章 2.鉛基軸承合金鉛基軸承合金（鉛基巴氏合金）（鉛基巴氏合金）強(qiáng)度、硬度、韌性、導(dǎo)熱性、耐蝕性及減摩性均比錫基強(qiáng)度、硬度、韌性、導(dǎo)熱性、耐蝕性及減摩性均比錫基軸承合金低，工作溫度軸承合金低，工作溫度120，但價(jià)格較便宜，但價(jià)格較便宜制制造汽車(chē)、拖拉機(jī)、輪船、減速器等承受中、低載荷造汽車(chē)、拖拉機(jī)、輪船、減速器等承受中、低載荷 的中的中速軸承。典型牌號(hào)有速軸承。典型牌號(hào)有ZPbSb16Sn16Cu2。 4.鋁基軸承合金鋁基軸承合金 密度小，導(dǎo)熱性、耐熱性、

36、耐蝕性好，疲勞強(qiáng)度高，密度小，導(dǎo)熱性、耐熱性、耐蝕性好，疲勞強(qiáng)度高，價(jià)格低，但膨脹系數(shù)大，抗咬合性差。高錫鋁基軸承合金，價(jià)格低，但膨脹系數(shù)大，抗咬合性差。高錫鋁基軸承合金，制造高速、重載汽車(chē)、拖拉機(jī)和內(nèi)燃機(jī)車(chē)上的發(fā)動(dòng)機(jī)軸承。制造高速、重載汽車(chē)、拖拉機(jī)和內(nèi)燃機(jī)車(chē)上的發(fā)動(dòng)機(jī)軸承。典型牌號(hào)典型牌號(hào)ZAlSn6Cu1Ni1。 6. 3.4常用的軸承合金常用的軸承合金 35第第6章章 鉛青銅疲勞強(qiáng)度、承載能力高，具有優(yōu)良的耐磨性、導(dǎo)鉛青銅疲勞強(qiáng)度、承載能力高，具有優(yōu)良的耐磨性、導(dǎo)熱性和低的摩擦因數(shù)，能在熱性和低的摩擦因數(shù)，能在250左右溫度下工作，制造左右溫度下工作，制造高速、重載軸承。典型牌號(hào)高速、重

37、載軸承。典型牌號(hào)ZCuPb30。 錫青銅適于制造高速度、高載荷的柴油機(jī)軸承。典錫青銅適于制造高速度、高載荷的柴油機(jī)軸承。典型牌號(hào)型牌號(hào)ZCuSn10Pb1。3.銅基軸承合金銅基軸承合金6.4 粉末冶金材料粉末冶金材料粉末冶金材料粉末冶金材料是用幾種金屬粉末或金屬與非金屬粉末作原是用幾種金屬粉末或金屬與非金屬粉末作原料，通過(guò)配料、壓制成形、燒結(jié)和后處理等工藝過(guò)程而制成料，通過(guò)配料、壓制成形、燒結(jié)和后處理等工藝過(guò)程而制成的材料。生產(chǎn)粉末冶金材料的方法稱(chēng)為的材料。生產(chǎn)粉末冶金材料的方法稱(chēng)為粉末冶金法。粉末冶金法。 6.4.1粉末冶金材料的應(yīng)用粉末冶金材料的應(yīng)用 6. 4 粉末冶金材料粉末冶金材料 3

38、6第第6章章1、粉末冶金減摩材料、粉末冶金減摩材料滑動(dòng)軸承（含油軸承）滑動(dòng)軸承（含油軸承） 可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)潤(rùn)滑，一般用于中速、輕載荷的軸承，尤其可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)潤(rùn)滑，一般用于中速、輕載荷的軸承，尤其適宜制造不能經(jīng)常加油的軸承，如食品機(jī)械、電影機(jī)械、紡適宜制造不能經(jīng)常加油的軸承，如食品機(jī)械、電影機(jī)械、紡織機(jī)械、家用電器（如電風(fēng)扇、電唱機(jī)）軸承等?？棛C(jī)械、家用電器（如電風(fēng)扇、電唱機(jī)）軸承等。 6. 4.1 粉末冶金材料的應(yīng)用粉末冶金材料的應(yīng)用 372、粉末冶金摩擦材料、粉末冶金摩擦材料 鐵基摩擦材料：鐵基摩擦材料：承受較大壓力，在高溫、高載荷下摩承受較大壓力，在高溫、高載荷下摩擦性能優(yōu)良，多用于各種高速重載

39、機(jī)器的擦性能優(yōu)良，多用于各種高速重載機(jī)器的制動(dòng)器制動(dòng)器。 銅基摩擦材料：銅基摩擦材料：工藝性較好，摩擦系數(shù)穩(wěn)定，抗粘、工藝性較好，摩擦系數(shù)穩(wěn)定，抗粘、抗卡性好，濕式工作條件下耐磨性優(yōu)良抗卡性好，濕式工作條件下耐磨性優(yōu)良 ，常用于汽車(chē)、常用于汽車(chē)、拖拉機(jī)、鍛壓機(jī)床的拖拉機(jī)、鍛壓機(jī)床的離合器離合器與制動(dòng)器與制動(dòng)器 。 根據(jù)工作條件不同，還分為干式和濕式材料，濕式材根據(jù)工作條件不同，還分為干式和濕式材料，濕式材料宜在油中工作。料宜在油中工作。3、粉末冶金結(jié)構(gòu)材料、粉末冶金結(jié)構(gòu)材料 鐵基結(jié)構(gòu)材料：鐵基結(jié)構(gòu)材料：零件精度較高，粗糙度值小，無(wú)屑和少屑加零件精度較高，粗糙度值小，無(wú)屑和少屑加工，生產(chǎn)率高，制

40、品多孔，可浸潤(rùn)滑油，減摩、減振、消聲。工，生產(chǎn)率高，制品多孔，可浸潤(rùn)滑油，減摩、減振、消聲。 第第6章章 銅基結(jié)構(gòu)材料銅基結(jié)構(gòu)材料比鐵基結(jié)構(gòu)材料抗拉強(qiáng)度低，但塑性、比鐵基結(jié)構(gòu)材料抗拉強(qiáng)度低，但塑性、韌性較高，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和耐腐蝕性能，可韌性較高，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和耐腐蝕性能，可進(jìn)行各種鍍涂處理。進(jìn)行各種鍍涂處理。 1.常用硬質(zhì)合金的類(lèi)別、成分和牌號(hào)常用硬質(zhì)合金的類(lèi)別、成分和牌號(hào) 6.4.2硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 一種或幾種難熔碳化物（如碳化鎢、碳化鈦等）粉末，一種或幾種難熔碳化物（如碳化鎢、碳化鈦等）粉末，加入起粘接作用的金屬粉末，用粉末冶金法制得的材料。加入起粘接作用的金屬粉末，用粉末

41、冶金法制得的材料。成分：成分：WC+Co。牌號(hào)：牌號(hào)：如如 YG6表示表示wCo6%， 余量為余量為WC的鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金的鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金。（1）鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金）鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金 6. 4.2 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 38第第6章章成分成分：WC+TiC+Co牌號(hào)：牌號(hào)：如如 YT15表示表示wTiC15%的鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金。的鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金。 （3）鎢鈦）鎢鈦 類(lèi)硬質(zhì)合金（萬(wàn)能硬質(zhì)合金或通用硬質(zhì)金）類(lèi)硬質(zhì)合金（萬(wàn)能硬質(zhì)合金或通用硬質(zhì)金） 6. 4.2 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 39鈮鈮鉭鉭 高的抗壓強(qiáng)度、耐蝕性和抗氧化性，常溫下硬度可高的抗壓強(qiáng)度、耐蝕性和抗氧化性，常溫下硬度可達(dá)達(dá)8693HRA（相當(dāng)于（相當(dāng)于6981HRC）；熱硬性高，可）；熱硬性高，可達(dá)達(dá)9001000；耐磨性好；耐磨性好；2.硬質(zhì)合金的性能硬質(zhì)合金的性能 （2）鎢鈦