《機械常識與維修基礎(chǔ)（第二版）》 課件 模塊五 金屬材料

模塊五金屬材料384課題一金屬的性能課題二碳素鋼課題三鋼的熱處理課題四合金鋼課題五鑄鐵課題六有色金屬課題七金屬的腐蝕及防腐方法課題一金屬的性能385學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握金屬材料的物理性能、化學(xué)性能和力學(xué)性能的概念及其表示符號。386?相關(guān)知識一、金屬的物理性能金屬材料的物理性能有密度、熔點、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、熱膨脹性、磁性等。1．密度密度是物體單位體積內(nèi)所具有的質(zhì)量，用符號ρ表示，單位是kg/m3。工程上常將密度小于5×103kg/m3的金屬稱為輕金屬，密度大于5×103kg/m3的金屬稱為重金屬。金屬的密度通常作為選材的依據(jù)。如圖所示發(fā)動機活塞，其用密度較小的鋁合金制造是為了減小慣性。387388發(fā)動機活塞2．熔點金屬材料在緩慢加熱的條件下，由固態(tài)開始熔化為液態(tài)時的溫度，稱為該金屬的熔點，單位為攝氏度（℃）。工業(yè)上常用的金屬中，錫的熔點最低，為231.9℃；鎢的熔點最高，為3410℃。掌握各種金屬材料和合金的熔點，對于鑄造、焊接以及制備合金等方面都很重要。如圖所示為發(fā)動機氣門，是用熔點高的金屬材料制成的。389發(fā)動機氣門3．導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性是指金屬材料傳導(dǎo)熱量的能力。一般用導(dǎo)熱系數(shù)來表示金屬材料導(dǎo)熱性能的優(yōu)劣，導(dǎo)熱系數(shù)又稱熱導(dǎo)率。金屬的導(dǎo)熱性越差，其加熱或冷卻時，部件表面和內(nèi)部的溫度差就越大，由此產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力就越大，就越容易發(fā)生裂紋。一般來說，導(dǎo)電性好的材料，其導(dǎo)熱性也好。銀的導(dǎo)熱性最好，其次是銅和鋁。汽車上的散熱器常用導(dǎo)熱性好的銅和鋁來制造，如圖所示。390汽車散熱器4．導(dǎo)電性金屬材料傳導(dǎo)電流的能力稱為導(dǎo)電性。衡量金屬材料導(dǎo)電能力的指標(biāo)是電導(dǎo)率，電導(dǎo)率越大，其導(dǎo)電性能就越好。導(dǎo)電性以銀最好，其次是銅和鋁。汽車上廣泛采用純銅作為導(dǎo)體，如汽車起動機線束。391汽車起動機線束5．熱膨脹性金屬材料在加熱時體積增大的性能稱為熱膨脹性。一般用線膨脹系數(shù)來表示金屬材料熱膨脹性的大小，單位為1/℃。在生產(chǎn)實踐中，必須考慮金屬材料熱膨脹性所產(chǎn)生的影響。如圖所示為轉(zhuǎn)子式發(fā)動機，其轉(zhuǎn)子與定子之間要留有足夠的間隙，以防止機組啟動加熱時，因其熱膨脹性的差異，發(fā)生轉(zhuǎn)子與定子磨損事故。392轉(zhuǎn)子式發(fā)動機6．磁性金屬材料能導(dǎo)磁的性能稱為磁性。根據(jù)這種性能的不同，通常將金屬材料分為鐵磁材料、順磁材料和逆磁材料三種。鐵磁材料有鐵、鈷、鎳等，它們在外磁場中能強烈被磁化。393發(fā)電機轉(zhuǎn)子二、金屬的化學(xué)性能金屬材料的化學(xué)性能是指在室溫或高溫條件下抵抗各種化學(xué)作用的能力，主要包括耐腐蝕性和抗氧化性。1．耐腐蝕性耐腐蝕性是指金屬材料抵抗酸堿化學(xué)物質(zhì)侵蝕的能力。工作在酸、堿、油、水等環(huán)境下的零件在選材時要選用耐腐蝕性好的材料。2．抗氧化性高溫下金屬材料不易被氧化的性能稱為抗氧化性。金屬零件被氧化會失去正常工作能力，因此，工作在高溫環(huán)境下的零件在選材時要充分考慮材料的抗氧化性，如汽車發(fā)動機排氣門。394三、金屬的力學(xué)性能機械零件或工具在使用過程中往往會受到各種形式外力的作用，這就要求金屬材料必須具有一種承受機械載荷而不超過許可變形或不被破壞的能力，這種能力稱為材料的力學(xué)性能。金屬表現(xiàn)出來的強度、塑性、硬度、韌性、疲勞強度等特征就是用來衡量金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出的力學(xué)性能指標(biāo)。3951．強度（1）定義材料在靜載荷作用下，抵抗永久變形（塑性變形）或斷裂的能力稱為強度。由于材料承受外力的方式不同，其變形存在多種形式，因此材料的強度又分為抗拉強度、抗壓強度、抗扭強度、抗彎強度、抗剪強度等。（2）強度指標(biāo)材料受外力作用后，導(dǎo)致其內(nèi)部之間的相互作用力稱為內(nèi)力，其大小和外力相等，方向相反。單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力。材料強度的大小用應(yīng)力表示。3962．塑性（1）定義塑性是指材料在受到外力作用時，產(chǎn)生永久變形而不發(fā)生斷裂的能力。在外力作用下產(chǎn)生較顯著變形而不被破壞的材料，稱為塑性材料。在外力作用下發(fā)生微小變形即被破壞的材料，稱為脆性材料。如圖所示，在切削鋼件（塑性材料）時，形成的切屑產(chǎn)生了明顯的塑性變形，切屑呈帶狀并發(fā)生卷曲；在切削鑄鐵件（脆性材料）時，切屑呈完全崩碎狀態(tài)，分離的金屬沒有產(chǎn)生塑性變形就碎裂了。397398鋼件與鑄鐵件切屑的比較a）切削鋼件b）切削鑄鐵件（2）塑性指標(biāo)塑性指標(biāo)是通過拉伸試驗獲得的，用斷后伸長率A和斷面收縮率Z來表示。斷后伸長率是指試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長量與原始標(biāo)距之比的百分率。斷面收縮率是指試樣拉斷后，縮頸處橫截面面積最大縮減量與原始橫截面面積之比的百分率。A、Z的數(shù)值越大，說明材料在破壞前受外力作用所產(chǎn)生的永久性變形越大，表示材料的塑性越好。材料具有塑性才能進(jìn)行變形加工，塑性好的材料受力時要先發(fā)生塑性變形，然后才會斷裂，所以制成的零件在使用時也較安全。3993．硬度（1）定義材料表層抵抗局部變形特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力稱為硬度，它是衡量材料軟硬程度的指標(biāo)。機床刀具可以將工件表面的金屬切削下來，說明刀具的硬度比其所加工工件的硬度要高。400工件切削（2）硬度的測試方法及指標(biāo)硬度是在專用的硬度試驗機上測得的，如圖所示。常用的硬度試驗法有布氏硬度試驗法、洛氏硬度試驗法和維氏硬度試驗法。401常用的硬度試驗機a）布氏硬度試驗機b）洛氏硬度試驗機c）維氏硬度試驗機1）布氏硬度。使用一定直徑的硬質(zhì)合金球，以規(guī)定試驗力壓入試樣表面，并保持規(guī)定時間后卸除試驗力，然后通過測量表面壓痕直徑來計算布氏硬度。布氏硬度值是球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力，用HBW表示，單位為MPa。2）洛氏硬度。洛氏硬度是通過測量壓痕深度來確定硬度值，無單位。同一臺洛氏硬度試驗機，當(dāng)采用不同的壓頭和不同的總試驗力時，可組成幾種不同的洛氏硬度標(biāo)尺。常用的洛氏硬度標(biāo)尺有A、B、C三種，其中C標(biāo)尺應(yīng)用最廣，常用來測試淬火鋼等較硬材料的硬度。3）維氏硬度。維氏硬度的試驗原理與布氏硬度基本相同，但采用正四棱錐金剛石壓頭進(jìn)行試驗，用符號HV表示，單位為MPa。4024．韌性（1）定義韌性是指材料抵抗沖擊載荷作用而不發(fā)生破壞的能力。許多機械零件在工作中往往會受到?jīng)_擊載荷的作用，如活塞銷、鍛錘桿、沖模、鍛模等。制造這類零件必須考慮所用材料的韌性。（2）韌性指標(biāo)材料的韌性用一次擺錘沖擊試驗來測定。一次擺錘沖擊試驗機如圖所示，被測材料制成的沖擊試樣如圖所示。403404一次擺錘沖擊試驗機沖擊試樣a）U形缺口沖擊試樣?b）V形缺口沖擊試樣5．疲勞強度（1）定義金屬材料抵抗交變載荷作用而不產(chǎn)生破壞的能力稱為疲勞強度。（2）疲勞強度指標(biāo)疲勞強度指標(biāo)用疲勞極限來衡量，用R-1表示。疲勞極限是指金屬材料承受無數(shù)次交變載荷而不會發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力。405四、金屬的工藝性能金屬對各種加工工藝方法所表現(xiàn)出來的適應(yīng)性稱為工藝性能，主要有以下五個方面。1．切削加工性切削加工性反映用切削工具（例如車削、銑削、磨削等）對金屬材料進(jìn)行切削加工的難易程度。406金屬的切削加工a）車削?b）磨削?c）銑削2．可鍛性可鍛性反映金屬材料在壓力加工過程中成形的難易程度，例如，將材料加熱到一定溫度時其塑性的高低（表現(xiàn)為塑性變形抗力的大?。?，允許熱壓力加工的溫度范圍大小，熱脹冷縮特性以及與顯微組織、力學(xué)性能有關(guān)的臨界變形的界限，熱變形時金屬的流動性、導(dǎo)熱性能等。3．可鑄性可鑄性反映金屬材料熔化澆鑄成為鑄件的難易程度，表現(xiàn)為熔化狀態(tài)時的流動性、吸氣性、氧化性、熔點，鑄件顯微組織的均勻性、致密性，以及冷縮率等。4074．可焊性可焊性反映金屬材料在局部快速加熱，使結(jié)合部位迅速熔化或半熔化（需加壓），從而使結(jié)合部位牢固地結(jié)合在一起而成為整體的難易程度，表現(xiàn)為熔點、熔化時的吸氣性、氧化性、導(dǎo)熱性、熱脹冷縮特性、塑性以及與接縫部位和附近用材顯微組織的相關(guān)性、對力學(xué)性能的影響等。5．熱處理性能熱處理性能指金屬材料是否適應(yīng)各種熱處理方法的能力。金屬熱處理是機械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。408課題二碳素鋼409學(xué)習(xí)目標(biāo)1．能敘述碳及常存元素對碳素鋼的影響。2．能區(qū)分碳素鋼的分類及常用碳素鋼的性能、牌號、用途。410?相關(guān)知識純金屬強度和硬度一般都較低，冶煉困難，且價格較高，其應(yīng)用受到限制，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的是合金材料。合金是指以一種金屬為基礎(chǔ)，加入其他金屬或非金屬，經(jīng)過熔合而獲得的具有金屬特性的材料。合金一般包含兩種或兩種以上的金屬或非金屬元素。以鐵為基礎(chǔ)的鐵碳合金稱為鋼鐵材料，又稱為黑色合金。碳素鋼是含碳量大于0.0218%小于2.11%且不含其他合金元素的鐵碳合金。由于碳素鋼容易冶煉，價格便宜，具有較好的力學(xué)性能和優(yōu)良的工藝性能，可滿足一般機械零件的使用要求。因此，在汽車制造、交通運輸?shù)炔块T中應(yīng)用非常廣泛。碳素鋼在汽車上的應(yīng)用如圖所示。411412碳素鋼在汽車上的應(yīng)用a）油底殼b）連桿c）變速器齒輪d）曲軸?一、碳素鋼中常存元素對其性能的影響實際使用過程中碳素鋼并不是單純的鐵碳合金，常含有少量的硅、錳、硫、磷等元素。碳素鋼中的這些常存元素對鋼的性能具有一定的影響。1．碳（C）的影響碳是決定鋼性能的主要元素。如圖所示為碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對鋼力學(xué)性能的影響。413碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對鋼力學(xué)性能的影響（1）強度碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.9%時，隨著碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，鋼的強度逐漸增強；當(dāng)含碳量大于0.9%時，鋼的強度隨含碳量的增加而降低。（2）硬度隨著碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，鋼的硬度一直增強。（3）韌性、塑性隨著碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，鋼的塑性和韌性降低。此外，鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對鋼的焊接性能、鑄造性能、熱處理性能都有影響。由此可見，含碳量對鋼的性能的影響是合理選用鋼材所考慮的主要因素。4142．錳（Mn）的影響錳是鋼中的有益元素，是煉鋼時用錳鐵脫氧而殘留在鋼中的。錳有很好的脫氧能力，還可以與硫形成MnS，從而消除硫的有害作用。錳作為雜質(zhì)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般不應(yīng)超過0.8%。3．硅（Si）的影響硅也是鋼中的有益元素，它是作為脫氧劑而進(jìn)入鋼中的，硅的脫氧能力比錳強，能提高鋼的強度。硅作為雜質(zhì)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般不應(yīng)超過0.4%。4154．硫（S）的影響硫是鋼中的有害元素，常以FeS的形式存在，F(xiàn)eS與Fe形成共晶體，熔點為985℃，分布在晶界，當(dāng)鋼材在1000～1200℃進(jìn)行壓力加工時，共晶體熔化，使鋼材變脆，這種現(xiàn)象稱為熱脆。為了避免熱脆，鋼中平均硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須嚴(yán)格控制，通常應(yīng)小于0.05%。5．磷（P）的影響磷也是鋼中的有害元素，它使鋼在低溫時變脆，這種現(xiàn)象稱為冷脆。因此，鋼中平均磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常應(yīng)小于0.045%。416二、碳素鋼的分類417碳素鋼的分類三、碳素鋼的牌號表示方法、含義及其在汽車上的應(yīng)用418碳素鋼的牌號表示、含義及其在汽車上的應(yīng)用419碳素鋼的牌號表示、含義及其在汽車上的應(yīng)用課題三鋼的熱處理420學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解鋼熱處理的目的、分類和應(yīng)用。2．掌握鋼熱處理的基本方法。421?相關(guān)知識一、熱處理的目的熱處理是將固態(tài)的金屬或合金采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。熱處理工藝過程可用以溫度—時間為坐標(biāo)的曲線圖表示。如圖所示為熱處理工藝曲線。通過熱處理不僅可以提高和改善鋼的使用性能和工藝性能，而且能充分發(fā)揮材料的性能潛力，延長零件的使用壽命，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟效益。因此，熱處理工藝在機械制造業(yè)中應(yīng)用極為廣泛。422熱處理工藝曲線二、熱處理的分類鋼的常用熱處理方法如圖所示。熱處理能使鋼的性能發(fā)生變化的根本原因是鐵具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的特性，從而使鋼在加熱和冷卻過程中，發(fā)生組織和結(jié)構(gòu)上的變化。423熱處理的分類三、熱處理的基本方法機械零件一般的加工工藝順序為：鑄造或鍛造→退火或正火→機械粗加工→淬火+回火（或表面熱處理）→機械精加工。從機械零件一般的加工工藝順序可以看出，退火和正火通常安排在機械粗加工之前進(jìn)行，作為預(yù)先熱處理，其作用是消除前一工序所造成的某些組織缺陷及內(nèi)應(yīng)力，改善材料的切削性能，為隨后的切削加工以及熱處理（淬火+回火）做好準(zhǔn)備。對于某些不太重要的工件，正火也可作為最終熱處理工序。4241．退火退火是指將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時間，然后緩慢冷卻（一般隨爐冷卻）的熱處理工藝。2．正火正火是指將鋼加熱到一定溫度，保溫適當(dāng)?shù)臅r間后，在空氣中冷卻的工藝方法。正火的冷卻速度比退火快，正火后得到的組織比較細(xì)，強度、硬度比退火鋼高。通常金屬材料最適合切削加工的硬度在170～230HBW。因此，作為預(yù)備熱處理，對欲進(jìn)行切削加工的鋼件，應(yīng)盡量使其硬度處于這一硬度范圍內(nèi)。4253．淬火和回火當(dāng)機械零件完成機械粗加工后，要滿足其使用性能就必須再提高它們的強度、硬度并保持一定的韌性，以承受工作時受到的強烈擠壓、摩擦和沖擊。為此在粗加工后，精加工之前，還要對它們進(jìn)行淬火和回火。（1）淬火將鋼件加熱到一定溫度以上的適當(dāng)溫度，經(jīng)保溫后快速冷卻，以獲得馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。淬火的目的是獲得馬氏體組織，提高鋼的強度、硬度和耐磨性。（2）回火回火是指將淬火后的鋼重新加熱到一定溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。4264．調(diào)質(zhì)處理生產(chǎn)中把淬火及高溫回火相結(jié)合的熱處理工藝稱為“調(diào)質(zhì)”，由于調(diào)質(zhì)處理后工件可獲得良好的綜合力學(xué)性能，不僅強度較高，而且有較好的塑性和韌性，這就為零件在工作中承受各種載荷提供了有利條件。因此，重要的受力復(fù)雜的結(jié)構(gòu)零件一般均采用調(diào)質(zhì)處理。4275．表面淬火和化學(xué)熱處理在機械設(shè)備中，有許多零件是在沖擊載荷、扭轉(zhuǎn)載荷及摩擦條件下工作的，如汽車的變速齒輪等，它們要求表面具有很高的硬度和耐磨性，而心部要具有足夠的塑性和韌性。這一要求如果僅從選材方面去解決是十分困難的，若用高碳鋼，硬度高，但心部韌性不足；相反，若用低碳鋼，心部韌性好，但表面硬度低，不耐磨。為了滿足上述要求，實際生產(chǎn)中一般先通過選材和常規(guī)熱處理滿足心部的力學(xué)性能，然后再通過表面熱處理的方法強化零件表面的力學(xué)性能，以達(dá)到零件“外硬內(nèi)韌”的性能要求。常用的表面熱處理方法有表面淬火和化學(xué)熱處理兩種。428429汽車變速齒輪（1）表面淬火表面淬火是一種僅對工件表層進(jìn)行淬火的熱處理工藝，它不改變鋼的表層化學(xué)成分，但改變表層組織。（2）化學(xué)熱處理將工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入它的表層，以改變其化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝稱為化學(xué)熱處理。與其他熱處理相比，化學(xué)熱處理不僅改變了鋼的組織，而且表層的化學(xué)成分也發(fā)生了變化，因而能更有效地改變零件表層的性能。430課題四合金鋼431學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解合金鋼的分類。2．熟悉合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼等的牌號、性能及其在汽車上的應(yīng)用。3．掌握常用合金鋼的牌號、性能。432?相關(guān)知識汽車上的一些重要零件工作條件比較復(fù)雜，為了保證汽車零件的可靠性，一些重要零件大都采用合金鋼制造。合金鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上，為了改善鋼的性能，在冶煉時有目的地加入一些合金元素的鋼。合金鋼中除了硅、錳、硫、磷外，常用的合金元素還包括鉻、鎳、鎢、鉬、釩、硼、鋁、鈦及稀土元素。433一、合金鋼的分類434合金鋼的分類二、合金鋼的牌號1．合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號采用兩位數(shù)字（碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬分?jǐn)?shù)）+元素符號（或漢字）+數(shù)字表示。前面兩位數(shù)字表示鋼的平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬分?jǐn)?shù)；元素符號（或漢字）表示鋼中含有的主要合金元素，后面的數(shù)字表示該合金元素的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)。合金元素平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1.5%時不標(biāo)，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%～2.5%，2.5%～3.5%…時，則相應(yīng)地標(biāo)以2，3…2．合金工具鋼合金工具鋼的牌號和合金結(jié)構(gòu)鋼的區(qū)別僅在于碳含量的表示方法，它用一位數(shù)字表示平均含碳量的千分?jǐn)?shù)，當(dāng)碳含量大于或等于1.0%時，則不予標(biāo)出。4353．特殊性能鋼的牌號和合金工具鋼的表示方法相同，如不銹鋼2Cr13表示平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20%，平均鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%。當(dāng)平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03%～0.10%時，用0表示，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于0.03%時，用00表示。4．高速鋼碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)均不標(biāo)出，如W18Cr4V鋼的平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7%～0.8%。5．對于一些特殊專用鋼，為表示鋼的用途，在鋼的牌號前面冠以漢語拼音字母字頭，且不標(biāo)含碳量，合金元素含量的標(biāo)注也和上述有所不同。6．各種高級優(yōu)質(zhì)合金鋼在牌號的最后標(biāo)上“A”，如38CrMoAlA，表示平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.38%的高級優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼。436三、合金鋼的性能及其在汽車上的應(yīng)用437合金鋼的性能及其在汽車上的應(yīng)用438合金鋼的性能及其在汽車上的應(yīng)用439合金鋼的性能及其在汽車上的應(yīng)用440合金鋼的性能及其在汽車上的應(yīng)用441合金鋼的性能及其在汽車上的應(yīng)用課題五鑄鐵442學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解鑄鐵在汽車上的應(yīng)用。2．掌握鑄鐵的分類以及各種鑄鐵的牌號、性能和應(yīng)用。443?相關(guān)知識鑄鐵是碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%的鐵碳合金，其碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為2.11%～4%，除碳外，鑄鐵還含有硅、錳、硫、磷等元素。鑄鐵在汽車上的應(yīng)用非常廣泛，約占汽車所用金屬材料的50%，汽車發(fā)動機曲軸、氣缸體、連桿、凸輪軸、中重型載貨汽車后橋外殼、轎車轉(zhuǎn)向節(jié)等均是用鑄鐵制造的。444一、鑄鐵的分類445鑄鐵的分類二、鑄鐵的牌號、性能和應(yīng)用446鑄鐵的牌號、性能和應(yīng)用447鑄鐵的牌號、性能和應(yīng)用448鑄鐵的牌號、性能和應(yīng)用449鑄鐵的牌號、性能和應(yīng)用課題六有色金屬450學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握鋁及鋁合金、銅及銅合金的牌號、性能和應(yīng)用。2．了解硬質(zhì)合金、軸承合金的牌號、性能和應(yīng)用。451?相關(guān)知識除黑色金屬（鐵碳合金）以外的其他金屬統(tǒng)稱為有色金屬。有色金屬具有特殊的性能，可以滿足機件的工作需要。汽車上常用的有色金屬有鋁及鋁合金、銅及銅合金、軸承合金、硬質(zhì)合金等。一、鋁及鋁合金鋁及鋁合金的分類、牌號、性能及應(yīng)用見下表。452453鋁及鋁合金的分類、牌號、性能及應(yīng)用?二、銅及銅合金銅及銅合金在汽車上的應(yīng)用也非常廣泛，如銅氣缸墊、銅散熱器、銅黃油嘴、銅基摩擦片等。汽車上使用的銅主要是純銅、黃銅和青銅。銅及銅合金的分類、牌號、性能及應(yīng)用見下表。454銅及銅合金的分類、牌號、性能及應(yīng)用455銅及銅合金的分類、牌號、性能及應(yīng)用456銅及銅合金的分類、牌號、性能及應(yīng)用三、軸承合金用于制造滑動軸承的材料稱為軸承合金。軸承在汽車上的應(yīng)用非常廣泛，如發(fā)動機中的曲軸軸承、連桿軸承、凸輪軸軸承等。軸承的工作條件非常惡劣，不但要承受交變載荷，還要承受高速摩擦、高溫等。因此，軸承合金必須滿足以下要求：良好的耐磨性和減摩性；有一定的抗壓強度和硬度，有足夠的疲勞強度和承載能力；塑性和沖擊韌度良好；具有良好的抗咬合性；良好的順應(yīng)性；好的嵌鑲性；要有良好的導(dǎo)熱性、耐腐蝕性和小的熱膨脹系數(shù)。457軸承合金的組織主要有兩類：軟相基體上均勻分布著硬相質(zhì)點，或硬相基體上均勻分布著軟相質(zhì)點。常用軸承合金有錫基軸承合金、鉛基軸承合金和鋁基軸承合金。458滑動軸承1．錫基軸承合金錫基軸承合金中錫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%～90%，銻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%～16%，銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%～10%，其組織為在軟基體（α固溶體）上分布著硬質(zhì)點β相（以化合物SnSb為基的固溶體）。加入銅可以防止密度偏析。2．鉛基軸承合金鉛基軸承合金是一種以鉛和銻為基的軸承合金，其室溫組織為軟基體α固溶體