《金屬材料與熱處理（第八版）》- 課件 第八章 有色金屬與硬質(zhì)合金

第八章有色金屬與硬質(zhì)合金§8-1銅與銅合金一、純銅(Cu)純銅呈紫紅色，故又稱為紫銅。銅絲純銅的牌號(hào)、化學(xué)成分及用途（摘自GB/T5231—2022）二、銅合金1.高銅合金

以銅為基體金屬，加入一種或幾種微量元素以獲得某些預(yù)定特性的合金稱為高銅合金。

高銅合金以“T+第一主添加元素化學(xué)符號(hào)+各添加元素含量（數(shù)字間以“-”隔開）”命名。

鉻含量為0.5%～1.5%、鋯含量為0.05%～0.25%的高銅牌號(hào)表示如下：常用鈹高銅的牌號(hào)、化學(xué)成分、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T5231—2022）續(xù)表2.黃銅黃銅是以鋅為主加合金元素的銅合金。黃銅的應(yīng)用(1)普通黃銅普通黃銅是Cu—Zn的二元合金。(2)特殊黃銅特殊黃銅就是在普通黃銅的基礎(chǔ)上加入Sn、Si、Mn、Pb、Al等元素所形成的銅合金。(3)壓力加工黃銅普通壓力加工黃銅的牌號(hào)用H+含銅量表示。特殊壓力加工黃銅的牌號(hào)用H+主加元素符號(hào)(除鋅外)+含銅量+主加元素含量表示。(4)鑄造黃銅牌號(hào)均由ZCu+主加元素符號(hào)+主加元素含量+其他加入元素符號(hào)及含量組成。常用黃銅的牌號(hào)、化學(xué)成分、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T5231—2022、GB/T1176—2013）續(xù)表續(xù)表2.白銅白銅是以鎳為主加合金元素的銅合金。白銅具有高的耐腐蝕性和優(yōu)良的冷、熱加工性，是精密儀器儀表、化工機(jī)械、醫(yī)療器械及工藝品制造中的重要材料。白銅的牌號(hào)用B加含鎳量表示，三元以上的白銅用B加第二個(gè)主添加元素符號(hào)及除基元素銅外的成分?jǐn)?shù)字組表示。3.青銅(1)錫青銅錫青銅是以錫為主要合金元素的銅合金。(2)鋁青銅通常鋁青銅的含鋁量為5%~12%。(3)錳青銅

通常錳青銅的含錳量為1.5%~5.5%。(4)硅青銅硅青銅具有很好的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，并具有良好的鑄造性能和冷、熱變形加工性能，常用于制造耐腐蝕和耐磨零件。常用青銅的牌號(hào)、化學(xué)成分、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T5231—2022、GB/T1176—2013）續(xù)表§8-2鋁與鋁合金鋁與鋁合金的應(yīng)用一、鋁與鋁合金的性能特點(diǎn)密度小，熔點(diǎn)低，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性好，磁化率低抗大氣腐蝕性能好加工性能好二、鋁與鋁合金的分類鋁與鋁合金的分類三、純鋁(Al)的牌號(hào)和用途純鋁分未壓力加工產(chǎn)品(鑄造純鋁)和壓力加工產(chǎn)品(變形鋁)兩種。鑄造純鋁的牌號(hào)由Z和鋁的化學(xué)元素符號(hào)以及表明含鋁量的數(shù)字組成。鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于99.00%的純鋁，其牌號(hào)用四位字符體系的方法命名，即用1×××表示，牌號(hào)的最后兩位數(shù)字表示鋁的最低質(zhì)量分?jǐn)?shù)(百分?jǐn)?shù))×100后的小數(shù)點(diǎn)后面兩位數(shù)字;牌號(hào)第二位的字母表示原始純鋁的改型情況，如字母A表示原始純鋁。若為其他字母(B~Y)，則表示原始純鋁的改型，與原始純鋁相比，其元素含量略有改變。變形鋁的牌號(hào)、化學(xué)成分及用途四、鋁合金的牌號(hào)和用途1.變形鋁合金(1)牌號(hào)第一位數(shù)字表示鋁與鋁合金的組別鋁與鋁合金的組別(2)牌號(hào)第二位數(shù)字(國際四位數(shù)字體系)或字母(四位字符體系)表示原始純鋁或鋁合金的改型情況。(3)最后兩位數(shù)字用以標(biāo)識(shí)同一組中不同的鋁合金。常用變形鋁合金的牌號(hào)、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T3190—2020、GB/T16475—2023、GB/T16474—2011）續(xù)表續(xù)表2.鑄造鋁合金(1)鑄造鋁合金代號(hào)由表示鑄鋁的漢語拼音字母ZL及其后面的三個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字組成。(2)鑄造鋁合金牌號(hào)鑄造鋁合金牌號(hào)由“鑄”的漢語拼音首字母Z、鋁的化學(xué)元素符號(hào)Al、主要合金元素的化學(xué)符號(hào)(其中混合稀土元素符號(hào)統(tǒng)一用RE表示)以及表示主要合金元素名義百分含量的數(shù)字組成。當(dāng)添加合金元素多于兩個(gè)時(shí)，合金牌號(hào)中應(yīng)列出足以表明合金主要特性的元素符號(hào)及其名義百分含量的數(shù)字。添加合金元素符號(hào)按其名義百分含量遞減的次序排列。(3)壓鑄鋁合金的牌號(hào)壓鑄鋁合金的牌號(hào)是用漢語拼音字母字首YZ+基本元素(鋁元素)符號(hào)+主要添加合金元素符號(hào)+主要添加合金元素的百分含量表示。常用鑄造鋁合金的牌號(hào)、化學(xué)成分、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T1173—2013）3.鋁合金的強(qiáng)化自然時(shí)效在最初一段時(shí)間(2h)內(nèi)，鋁合金的強(qiáng)度變化不大，這段時(shí)間稱為孕育期。在這段時(shí)間內(nèi)，合金的塑性較好，可進(jìn)行冷加工(如鉚接、彎形等)，隨時(shí)間的延長，鋁合金才逐漸強(qiáng)化。含銅量4%的鋁合金的自然時(shí)效曲線§8-3鈦與鈦合金鈦是一種新金屬，由于它具有一系列的優(yōu)異特性，被廣泛用于航空、航天、化工、石油、冶金、輕工、電力、海水淡化、艦艇和日常生活器具等領(lǐng)域，被譽(yù)為現(xiàn)代金屬。鈦及其合金的應(yīng)用一、純鈦(Ti)純鈦是一種銀白色并具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變現(xiàn)象的金屬。工業(yè)純鈦的牌號(hào)、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T3620.1—2016、GB/T3621—2022、GB/T2965—2023）二、鈦合金1.α型鈦合金它的主要合金元素有Al和Sn。2.β型鈦合金β型鈦合金中主要加入銅、鉻、鋁、釩和鐵等促使β相穩(wěn)定的元素，它們?cè)谡鸹虼慊饡r(shí)容易將高溫β相保留到室溫組織，得到較穩(wěn)定的β相組織。生產(chǎn)工藝復(fù)雜，用途不廣。常用α型鈦合金的牌號(hào)、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T3620.1—2016、GB/T2965—2023）3.α﹣β型鈦合金這類合金除含有鉻、鉬、釩等β相穩(wěn)定元素外，還含有錫、鋁等α相穩(wěn)定元素。α﹣β型鈦合金的牌號(hào)、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T3620.1—2016、GB/T2965—2023）§8-4滑動(dòng)軸承合金一、性能要求與組織特征滑動(dòng)軸承合金應(yīng)具備軟硬兼?zhèn)涞睦硐虢M織:軟基體和均勻分布的硬質(zhì)點(diǎn)，或是硬基體上分布著軟質(zhì)點(diǎn)。軸承在工作時(shí)，軟的組織首先被磨損下凹，可儲(chǔ)存潤滑油，形成連續(xù)分布的油膜，硬的組成部分則起著支承軸頸的作用?；瑒?dòng)軸承合金的理想組織示意圖二、滑動(dòng)軸承合金的牌號(hào)表示方法滑動(dòng)軸承合金的牌號(hào)由其基體金屬元素及主要合金元素的化學(xué)符號(hào)組成。主要合金元素后面跟有表示其名義百分含量的數(shù)字。如果合金元素名義百分含量不小于1，該數(shù)字用整數(shù)表示。如果合金元素名義百分含量小于1，一般不標(biāo)數(shù)字。在合金牌號(hào)前面冠以“鑄”字漢語拼音第一個(gè)字母Z表示屬于鑄造合金。Z+基體金屬元素+主加元素符號(hào)+主加元素含量+其他加入元素符號(hào)及含量。三、滑動(dòng)軸承合金的分類滑動(dòng)軸承合金的分類、典型牌號(hào)、性能及用途四、常用滑動(dòng)軸承合金常用滑動(dòng)軸承合金的牌號(hào)、化學(xué)成分及應(yīng)用舉例（摘自GB/T1174—2022）五、滑動(dòng)軸承合金的性能比較各種滑動(dòng)軸承合金的性能比較§8-5硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是將一種或多種難熔金屬硬碳化物和黏結(jié)劑金屬，通過粉末冶金工藝生產(chǎn)的一類合金材料。一、硬質(zhì)合金的性能特點(diǎn)

1.硬質(zhì)合金硬度高、紅硬性高、耐磨性好，在室溫下的硬度可達(dá)86~93HRA，在900~1000℃溫度下仍然有較高的硬度。

2.抗壓強(qiáng)度比高速鋼高，但抗彎強(qiáng)度只有高速鋼的1/3~1/2，韌性差，約為淬火鋼的30%~50%。二、切削工具用硬質(zhì)合金切削工具用硬質(zhì)合金的分類和使用領(lǐng)域1.鎢鈷類硬質(zhì)合金(K類硬質(zhì)合金)它的主要成分為碳化鎢及鈷。其牌號(hào)用“硬”“鈷”二字的漢語拼音字母字頭YG加數(shù)字表示，數(shù)字表示含鈷量的百分?jǐn)?shù)。2.鎢鈷鈦類硬質(zhì)合金(P類硬質(zhì)合金)它的主要成分為碳化鎢、碳化鈦