河海大学 工程材料有色金属及其合金PPT课件

2022年6月7日星期二 1 1 铝及其合金铝及其合金 2 2 铜及其合金铜及其合金 3 3 钛及其合金钛及其合金 4 4 轴承合金轴承合金 5 5 其它非铁合金其它非铁合金2022年6月7日星期二绪论除铁之外的其它金属称为非铁金属：轻金属4.5g/cm3如Al、Mg、K、Na、Ca等。重金属4.5g/cm3如Cu、Zn、Ni、Sn、Pb、Co等。贵金属 Au、Ag、Pt、Rh（铑）、Cd（镉）等。稀有金属相对稀少或产量较少Ti、W、V、Nb、Mo等。放射性金属如镭（Ra）、铀（U）、钍（Th）等。半金属介于金属与非金属之间的元素，如硅、锗、硼 非铁金属具有许多优良特性2022年6月7日星期二1 铝及其合金一、纯铝 具有银白色金属光泽，密度2.72g/cm3，熔点660.4，具有良好的导电和导热性，其导电性仅次于银和铜。纯铝在空气中易氧化，表面形成一层能阻止内层金属继续被氧化的致密的氧化膜，因此具有良好的抗大气腐蚀性能。一、工业纯铝（物理性能）铝合金制造的机翼2022年6月7日星期二1 铝及其合金一、工业纯铝（工艺性能） 面心立方结构，无同素异构转变，无磁性。 塑性极好、强度较低(纯度99.99%时，b45MPa，50%)，良好的低温性能(-235塑性和冲击韧度也不降低)，冷变形加工可提高其强度，但塑性降低。 铸、压力加工、焊和切削加工性能具佳。 铁、硅杂质，影响导电性、抗蚀性及塑性。2022年6月7日星期二1 铝及其合金一、工业纯铝（分类）按纯度高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝高纯铝：有L05L01五种，数字越大，纯度越高；工业高纯铝：有LG1LG5，数字越大，纯度越高；工业纯铝：有L1L7七种，数字越小，纯度越高。用途：工业纯铝主要配制铝合金，高纯铝主要用于科学试验和化学工业。纯铝还可用来制造导线、包覆材料、耐蚀和生活器皿等。 2022年6月7日星期二1 铝及其合金二、铝合金的分类 二、铝合金 铝中加入适量Si、Cu、Mg、Zn、Mn等主加元素和Cr、Ti、B、Zr、Ca、Ni等辅加元素，组成铝合金，可提高强度并保持纯铝的特性。 根据成分和生产工艺分两大类： 1) 变形铝合金 2) 铸造铝合金2022年6月7日星期二1 铝及其合金二、铝合金的分类变形铝合金: D点以左的合金，加热至固溶线DF以上温度得到均匀的单相固溶体，塑性好，适于进行锻造、轧制等。铸造铝合金: D点以右的合金，塑性较差，不宜压力加工，但流动性好，适宜铸造。 2022年6月7日星期二1 铝及其合金二、铝合金的分类(变形铝合金)变形铝合金中： 小于F点的合金，固溶体成分不随温度而变化，不能通过热处理方法强化，称为热处理不可强化的铝合金； 成分在F-D之间的合金，固溶体成分随温度变化，可通过热处理方法强化，称为可热处理强化的铝合金。 2022年6月7日星期二1 铝及其合金三、铝合金的热处理(退火、淬火和时效)1退火(1) 再结晶退火加热到再结晶温度以上保温后空冷，以消除加工硬化，改善合金的塑性。完全退火(2) 低温退火-消除内应力，适当增加塑性，通常 在180300保温后空冷。不完全退火(3) 均匀化退火-消除铸锭或铸件的成分偏析及内应 力，提高塑性，通常在高温长时间保温后空冷。 2022年6月7日星期二1 铝及其合金三、铝合金的热处理(退火、淬火和时效)2淬火（固溶处理） 将铝合金加热到固溶线以上保温后快冷，使第二相来不及析出，得到过饱和、不稳定的单一固溶体。淬火后铝合金的强度和硬度不高，具有很好的塑性。 加热固溶淬火过饱和时效析出2022年6月7日星期二1 铝及其合金三、铝合金的热处理(退火、淬火和时效)3. 时效 时 效：将淬火后的铝合金，在室温或低温加热下保温一段时间，随时间延长其强度、硬度显著升高而塑性降低的现象。 自然时效：室温下合金自发强化的过程； 人工时效：在某一加热温度下进行的时效。 时效实质：第二相从过饱和、不稳定的单一固溶体中析出和长大，由于第二相与母相（相）的共格程度不同，使母相产生晶格畸变而强化。2022年6月7日星期二时效强化效果与加热温度和时效强化效果与加热温度和保温时间有关。保温时间有关。 温度一定时，随时效时间延长，时温度一定时，随时效时间延长，时效曲线上出现峰效曲线上出现峰值，超过峰值时间，析出相聚集长大，强度下降，为过时效。随时效温度提高，峰值强度下降，出现峰值的时间提前。三、铝合金的热处理(退火、淬火和时效)1 铝及其合金含4%Cu铝合金的时效曲线 时效时间/d2022年6月7日星期二1 铝及其合金三、铝合金的热处理(退火、淬火和时效)3. 时效曲线【Al-4%Cu合金】 自然时效 人工时效2022年6月7日星期二以以Al-4%CuAl-4%Cu合金为例：该合金的时效基本过程可以概括为：合金为例：该合金的时效基本过程可以概括为：合金淬火合金淬火- -过饱和过饱和 固溶体固溶体 - -形成铜原子富集区形成铜原子富集区(GP(GP区区) ) - -铜原子富集区有序铜原子富集区有序化化(GP(GP区、区、 ) ) -形成过渡相形成过渡相- -形成稳定的形成稳定的 相相(CuAl2) + (CuAl2) + 平衡的平衡的 固溶体。固溶体。 细化组织强化细化组织强化 在铝合金中添加微量元素细化组织提高铝合金力学性在铝合金中添加微量元素细化组织提高铝合金力学性能能( (既提高强度又改善塑性既提高强度又改善塑性) )。 冷变形强化冷变形强化 对合金进行冷变形，能增加其内部的位错密度，阻碍对合金进行冷变形，能增加其内部的位错密度，阻碍位错运动，提高合金强度。这对不能进行热处理强化的铝位错运动，提高合金强度。这对不能进行热处理强化的铝合金提供了强化的途径和方法。合金提供了强化的途径和方法。三、铝合金的热处理(退火、淬火和时效)1 铝及其合金2022年6月7日星期二1 铝及其合金四、变形铝合金 变形铝及铝合金牌号表示方法 根据GB/T3190-2008变形铝及铝合金化学成分可直接引用国际四位数字体系牌号或采用国标规定的四位字符牌号。全世界铝的用量百万吨一次生产量二次回收量总用量2022年6月7日星期二 防锈铝合金-LF+序号 硬铝合金-LY+序号 超硬铝合金-LC+序号 锻造铝合金-LD+序号 LF为不可热处理强化铝合金，其它为可热处理强化铝合金。 1 铝及其合金 四、变形铝合金铝合金制品2022年6月7日星期二1 铝及其合金四、变形铝合金(防锈铝合金LF)系列： Al-Mn系、Al-Mg系性能： 具有很高的塑性、较低或中等的强度、优良的耐蚀性能和良好的焊接性能。使用： 防锈铝只能用冷变形来强化，一般在退火态或冷作硬化态使用。卫星天线（LF2）2022年6月7日星期二1 铝及其合金四、变形铝合金(防锈铝合金LF)常用Al-Mn系： LF21（3A21），抗腐蚀性较好，常用来制造需弯曲、冷拉或冲压的零件，如管道、容器、油箱等。 常用Al-Mg系： LF2（5A02)、LF3(5A03)、LF5(5A05)、LF6(5A06)等，有较高的疲劳性能和抗振性，强度高于Al-Mn系合金，但耐热性较差，广泛用于航空航天工业中，如制造油箱、管道、铆钉、飞机行李架等。 2022年6月7日星期二1 铝及其合金四、变形铝合金(硬铝合金LY)硬铝 ：“杜拉铝明” Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mn系两类 常用Al-Cu-Mg系分为： 低强度硬铝(铆钉硬铝)，如LY1(2A01)、LY3、LY10(2A10)等，强度较低，但有很高的塑性； 中强度硬铝（标准硬铝），如LY11(2A11)； 高强度硬铝，如LY12(2A12)。2022年6月7日星期二1 铝及其合金四、变形铝合金(硬铝合金LY)Al-Cu-Mg系硬铝的性能： 焊接性和耐蚀性较差，对于板材可包覆一层高纯铝，通常还要进行阳极氧化处理和表面涂装，为提高其耐蚀性一般采用自然时效。部分Al-Cu-Mg系硬铝具有较高的耐热性，如LY11(2A11) 、LY12(2A12)，可在较高温度使用。2022年6月7日星期二1 铝及其合金四、变形铝合金(硬铝合金LY)Al-Cu-Mn系硬铝： 为超耐热硬铝合金，具有较好的塑性和工艺性能，常用代号有LY16(2A16)、LY17(2A17)。 硬铝合金的用途： 常制成板材和管材，主要用于飞机构件、蒙皮、螺旋桨、叶片等。 飞机翼梁(腹板为硬铝合金)2022年6月7日星期二1 铝及其合金四、变形铝合金(超硬铝合金LC)Al-Cu-Mg-Zn系合金： 强度最高，常用LC4(7A04)、LC9(7A09)等；具有良好的热塑性，但疲劳性能较差，耐热性和耐蚀性也不高；表面通常包覆wZn=1%的铝锌合金，零构件也要进行阳极化防腐蚀处理；一般采用淬火加人工时效的热处理强化工艺；用于工作温度较低、受力较大的结构件，如飞机蒙皮、壁板、大梁、起落架部件等。 飞机主起落架2022年6月7日星期二1 铝及其合金四、变形铝合金(锻造铝合金LD)分类： Al-Mg-Si-Cu系和Al-Cu-Mg-Fe-Ni系两类； Al-Cu-Mg-Si系： 热塑性好，可用锻压方法来制造形状较复杂的零件；一般在淬火加人工时效后使用；常用LD2(6A02)、LD5(2A50)、LD6(2B50)、LD10(2A14)等；主要制造要求中等强度、高塑性和耐热性的锻件、模锻件，如各种叶轮、导风轮、接头、框架等。2022年6月7日星期二1 铝及其合金四、变形铝合金(锻铝合金LD)Al-Cu-Mg-Fe-Ni系： 常用代号有LD7(2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等，此类合金耐热性较好，主要用于250温度下工作的零件，如叶片、超音速飞机蒙皮等。 2022年6月7日星期二1 铝及其合金四、变形铝合金(牌号)2022年6月7日星期二1 铝及其合金四、变形铝合金(牌号)2022年6月7日星期二1 铝及其合金五、铸造铝合金铸造铝合金： Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系、Al-Zn系、Al-RE系代 号： ZL1、ZL2、ZL3、ZL4、 ZL5加两位数字的顺序号表示；若为铸锭，则在ZL后加D；若为优质，则在代号后加A；需表示状态时，在合金代号后用短横线连接状态代号；铸造方法代号不写入合金代号中。2022年6月7日星期二1 铝及其合金五、铸造铝合金(1.Al-Si系)Al-Si(11-13%)系铸造铝合金俗称硅铝明：性能：铸造性能好，密度小，具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性；用途：制造形状复杂但强度要求不高的铸件，如飞机、仪表壳体等；制造低、中强度的形状复杂的铸件，如电机壳体、气缸体、风机叶片、发动机活塞等。 2022年6月7日星期二1 铝及其合金五、铸造铝合金(1.Al-Si系相图)2022年6月7日星期二1 铝及其合金五、铸造铝合金(1.Al-Si系)ZL102变质前：b 140 MPa 3 后：s 180 MPa 8未变质处理 经变质处理 ZL102的铸态组织2022年6月7日星期二1 铝及其合金五、铸造铝合金(2.Al-Cu系)Al-Cu系铸造铝合金：性能： 有较高的强度、耐热性，但密度大、耐蚀性差，铸造性能不好，常用代号有ZL201、ZL202、ZL203等，主要用于制造较高温度下工作、要求高强度的零件，如内燃机气缸头、增压器导风叶轮等。汽缸头2022年6月7日星期二1 铝及其合金五、铸造铝合金(3.Al-Mg系) Al-Mg系铸造铝合金： 耐蚀性好，强度高，密度小，但铸造性能差，耐热性低。常用代号有ZL301、ZL303等，主要用于制造在腐蚀介质下工作的承受一定冲击载荷的形状较为简单的零件，如舰船配件、氨用泵体等。 鼓风机密封件等(ZL102、301)2022年6月7日星期二1 铝及其合金五、铸造铝合金(4.Al-Zn系) Al-Zn系铸造铝合金： Al-Zn系铸造铝合金铸造性能好，强度较高，但密度大，耐蚀性较差。常用代号有ZL401、ZL402等，主要用于制造受力较小、形状复杂的汽车、飞机、仪器零件。 2022年6月7日星期二1 铝及其合金五、铸造铝合金(牌号)2022年6月7日星期二2 铜及其合金一、纯铜（1） 纯铜又称紫铜、电解铜，密度为8.96g/cm3，熔点为1083，具有优良的导电性和导热性，其导电性仅次于银。纯铜在大气、淡水中具有良好的耐蚀性，但在海水中较差。纯铜具有面心立方结构，无同素异构转变，无磁性。热轧铜合金2022年6月7日星期二2 铜及其合金一、纯铜（2） b=200250MPa，HB:4050HBS，塑性45%50%； 冷变形后，其强度可达400500MPa，硬度提高到100200HBS，但伸长率下降到5%以下； 退火处理可消除铜的加工硬化；纯铜还具有优良的焊接性能； 工业纯铜产品的代号为 T1(99.95%)、 T2(99.9%)、 T3(99.7%)，主要用于配制铜合金，制作导电、导热材料及耐蚀器件等。 2022年6月7日星期二2 铜及其合金二、黄铜（1.普通黄铜）普通黄铜：Cu-Zn合金，代号HCu，如H68表示含 Cu68%的铜锌合金。单相黄铜：wZn39%，强度低、塑性好，冷塑性加工成 板材、线材、管材等，常用H68、H70、 H80，主要用作弹壳和冷凝器管等；两相黄铜：wZn3945%，热塑性好，强度高。一般热轧 棒材、板材，常用H59、H62等，主要用作水 管、油管、散热器、螺钉。2022年6月7日星期二二、黄铜（1.普通黄铜）2 铜及其合金铜管铜与黄铜带2022年6月7日星期二2 铜及其合金二、黄铜（2.特殊黄铜 ）特殊黄铜：普通黄铜中加入Al、Si、Pb、Sn、Mn、Fe、Ni等，称为铝黄铜、硅黄铜、铅黄铜等。合金元素：能提高合金的强度，Al、Sn、Mn、Ni能提高耐蚀性和耐磨性，Mn提高耐热性，Si改善铸造性能，Pb改善切削性能。表示方法：H主加元素符号(Zn除外）铜及各合金元素的含量，如HPb59-1表示含wCu59%、wPb1%铅黄铜。常用代号有HPb59-1、HSn90-1等。主要用途：冷凝管、齿轮、螺旋桨、钟表零件等。 2022年6月7日星期二2 铜及其合金二、黄铜（3.铸造黄铜 ）牌号表示： Z铜主加元素及平均质量分数（w100）其它元素及平均质量分数（w100）例如：ZCuZn38表示wZn38%、余量为铜的铸造普通黄铜。 黄铜棒2022年6月7日星期二2 铜及其合金二、黄铜（相图含Zn量与力学性能的关系）力学性能冷凝器管汽车机油泵衬套2022年6月7日星期二2 铜及其合金二、黄铜（牌号 ）2022年6月7日星期二2 铜及其合金三、青铜青铜：除Zn、Ni以外，所有Cu合金的总称。分类：根据所加主要合金元素Sn、Al、Be、Si、Pb等，锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。 代号：Q第一个主加元素及含量其它元素含量 例如：QSn4-3表示含wSn4%、wZn3%的 锡青铜。青铜制品2022年6月7日星期二2 铜及其合金三、青铜（1.锡青铜） 锡青铜的性能受锡含量的显著影响：wSn5% 的锡青铜塑性好，适于进行冷变形加工(压力加工锡青铜)；wSn=5%7% 的锡青铜热塑性好，适于进行热加工；wSn=10%14% 的锡青铜塑性较低，适于作铸造合金。特点：锡青铜的铸造流动性差，易形成分散缩孔，铸件致密度低，但合金体积收缩率小，适于铸造外形及尺寸要求精确的铸件。2022年6月7日星期二2 铜及其合金三、青铜（1.锡青铜性能）锡青铜的性能：良好的耐蚀性、减磨性、抗磁性和低温韧性，在大气、海水、蒸气、淡水及无机盐溶液中的耐蚀性比纯铜和黄铜好，但在亚硫酸钠、酸和氨水中的耐蚀性较差。常用锡青铜：QSn4-3、QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1用途：制造弹性元件、耐磨零件、抗磁及耐蚀零件，如弹簧、轴承、齿轮、蜗轮、垫圈等。2022年6月7日星期二2 铜及其合金三、青铜（Cu-Sn合金相图）力学性能的关系锡青铜锭Cu-Sn相图2022年6月7日星期二锡青铜管船用青铜软管快速接头阀(锡青铜阀体、阀盖)主要用于耐蚀承载件,如弹簧、轴承、齿轮轴、蜗轮、垫圈等。 三、青铜（Cu-Sn合金相图）2 铜及其合金2022年6月7日星期二2 铜及其合金三、青铜（2.铝青铜）铝青铜的性能： 强度、硬度、耐磨性、耐热性、耐蚀性高于黄铜和锡青铜，无锡青铜中应用最广。常用铝青铜：低铝和高铝两种。 低铝青铜如QAl5、QAl7等，具有一定的强度，较高的塑性和耐蚀性，一般在压力加工状态使用，制造高耐蚀弹性元件； 高铝青铜如QAl9-4、QAl10-4-4等，具有较高的强度、耐磨性、耐蚀性，制造齿轮、轴承、摩擦片、蜗轮、螺旋桨等。2022年6月7日星期二2 铜及其合金三、青铜（2.铝青铜相图）力学性能的影响大型水力发电设备中的抗磨环2022年6月7日星期二2 铜及其合金三、青铜（3.鈹青铜） 性能最好的铜合金，唯一可固溶强化铜合金； 性能：具有很高的强度、弹性、耐磨性、耐蚀性及耐低温性，良好的导电、导热性，无磁性、受冲击时不产生火花，还具有良好的冷、热加工和铸造性能； 常用代号QBe2、QBe1.9等； 用途：重要的精密弹簧、膜片等弹性元件，高速、高温、高压下工作的轴承等耐磨零件，防爆工具等。 铍青铜制品2022年6月7日星期二2 铜及其合金三、青铜（牌号）2022年6月7日星期二3 钛及其合金一、纯钛（性能）物理性能：4.507 g/cm3，Tm：1688。具有同素异构转变，882.5为密排六方结构的相，882.5体心立方结构的相。力学性能：强度低，但比强度高，塑性好，低温韧性好，耐蚀性很高。工艺性能：具有良好的压力加工性，切削性较差。 其它性能：在氮气中加热可发生燃烧，因此钛在加热和焊接时应采用氩气保护。 美F-22战机约36%重量的零件用钛合金制造2022年6月7日星期二3 钛及其合金一、纯钛（分类用途）根据杂质含量 高纯钛（纯度99.9%）、工业纯钛（纯度99.5%）。 工业纯钛：用TA顺序号数字1、2、3表示，数字越大，纯度越低。杂质含量对钛的性能影响很大，少量杂质可显著提高钛的强度，故工业纯钛强度较高，接近高强铝合金的水平，2022年6月7日星期二3 钛及其合金一、纯钛（分类用途）钛钢复合反应釜钛管换热器钛制蒸馏塔纯钛主要用于 350以下工作、强度要求不高的零件，如石油化工用热交换器、反应器、海水净化装置及舰船零部件。 2022年6月7日星期二3 钛及其合金一、纯钛（杂质对性能的影响）2022年6月7日星期二3 钛及其合金二、钛合金 钛合金：纯钛中加入Al、Mo、Cr、Sn、Mn、V等，按退火组织可分为： 型 型 ()型钛合金 分别用TA、TB、TC加顺序号表示。工业纯钛的室温组织为相，因此牌号划入型钛合金的TA序列。 钛合金泵2022年6月7日星期二3 钛及其合金二、钛合金（ 1.型钛合金 ）性能：室温强度低，高温强度高；具有良好的抗氧化性、焊接性和耐蚀性，不可热处理强化，退火态使用；牌号：TA4、TA5、TA6、TA7、TA8等，常用的有TA5、TA7等，以TA7最常用。TA7还具有优良的低温性能；2022年6月7日星期二3 钛及其合金二、钛合金（ 1.型钛合金 ）用途：500以下工作的火箭、飞船的低温高压容器，航空发动机压气机叶片和管道、导弹燃料缸等。TA5主要用于制造船舰零件。钛合金氢泵诱导轮钛合金氢泵壳体2022年6月7日星期二3 钛及其合金二、钛合金（ 1.型钛合金 ）钛合金卫星框架钛合金液下泵-Ti合金组织常用牌号有TA5、TA7等 v 主要用于制造500以下工作的零件，如飞机压气机叶片、导弹的燃料罐、超音速飞机的蜗轮机匣及飞船上的高压低温容器等。 2022年6月7日星期二3 钛及其合金二、钛合金（ 2.型钛合金 ）牌号：有TB21、TB2两个，可热处理强化，实际应用的为TB2。性能：合金的强度高、焊接性好。热稳定性差。用途：350以下工作的飞机压气机叶片、弹簧、紧固件等。 钛合金管钛合金管应用2022年6月7日星期二3 钛及其合金二、钛合金【3.()型钛合金】性能：具有型和型钛合金的优点，但焊接性能不如 型钛合金，可通过热处理来强化。牌号：TC1TC11，常用的有TC3、TC4、TC6、TC10等， 以TC4最常用。用途：400以下工作的航空发动机压气机叶片，火箭 发动机外壳，火箭和导弹的液氢燃料箱部件， 船舰耐压壳体等。2022年6月7日星期二3 钛及其合金二、钛合金（Ti合金的发展）一般：最高使用温度为500。中国：Ti-Al-Sn-Mo-Si-Nd系，使用温度达550。英美：的Ti-5.5Al-4Sn-4Zr-1Nb-0.3Mo-0.5Si合金 和Ti-6Al-2.75Sn-4Zr-0.4Nb-0.45Si合金， 使用温度可达600。最高：以钛铝金属间化合物为基的Ti3Al基高温钛合 金和TiAl基高温钛合金，使用温度将可达 700以上。 2022年6月7日星期二3 钛及其合金二、钛合金（牌号）2022年6月7日星期二3 钛及其合金二、钛合金（钛材）产品名称产品名称: : 各类钛材及钛合金制品各类钛材及钛合金制品. .钛容器钛容器. .钛设备钛设备产品品牌产品品牌: : beidoubeidou产品型号产品型号: : 5-1805-180原原 产产 地地: : 沈阳沈阳单单 价：价：180 180 人民币人民币/ /千克千克 ( (可协商可协商) ) 钛板350元/公斤 2005年市场价2022年6月7日星期二3 钛及其合金二、钛合金（钛材）钛合金精品-横杆 钛合金精品-立柱 2022年6月7日星期二3 钛及其合金二、钛合金（钛材）展示架： 每个组件能够录活安装，多种颜色搭配，专业设计人员精湛设计。能够完成购物中心大型面积的施工。使传统的设施黯然失色。 2022年6月7日星期二3 钛及其合金二、钛合金（钛材）2022年6月7日星期二其它非铁合金、镁及其合金 纯镁：1.74 g/cm3，Tm651，密排六方结构。纯镁强度不高，室温塑性较低，耐蚀性较差，易氧化。工业纯镁代号用M顺序号表示。纯镁主要用于配制镁合金和其它合金，还可用作化工与冶金的还原剂。 镁合金：纯镁中加入Al、Zn、Mn、Zr及稀土等元素，制成镁合金。主要有Mg-Mn系、Mg-Al-Zn 系、Mg-Zn-Zr系 和Mg-Re-Zr系等合金系。它们分为变形镁合金和铸造镁合金两大类。2022年6月7日星期二其它非铁合金、镁及其合金2022年6月7日星期二其它非铁合金、镁及其合金（1.变形镁合金）代号：MB顺序号表示。MB1、MB8为Mg-Mn系合金，具有良好的耐蚀性和焊接性，使用温度不超过150。主要用于制作飞机蒙皮、壁板及宇航结构件。Mg-Li系合金是一种新型的镁合金，它密度小，强度高，塑性、韧性好，焊接性好，缺口敏感性低，在航空、航天工业中具有良好的应用前景。2022年6月7日星期二其它非铁合金、镁及其合金（2.铸造镁合金）代号：ZM顺序号表示。Mg-Al-Zn系的ZM5和Mg-Zn-Zr系的ZM1、ZM2、ZM7、ZM8具有较高的强度，良好的塑性和铸造工艺性能，但耐热性较差，主要用于制造150以下温度工作的飞机、导弹、发动机中承受较高载荷的结构件或壳体。Mg-Re-Zr系的ZM3、ZM4和ZM6具有良好的铸造性能，常温强度和塑性较低，但耐热性较高，主要用于制造250以下温度工作的高气密零件。2022年6月7日星期二其它非铁合金、锌及其合金纯锌：密度7.1g/cm3，熔点419，具有一定的强度和较好的耐蚀性，用于配制各种合金和钢板表面镀锌。锌合金：1变形锌合金Zn-Al合金（如ZnAl4-1、ZnAl10-5）和Zn-Cu合金（如ZnCu1、ZnCu1.5）两类。常用于制造各类挤压件、轴承和日用五金等。2铸造锌合金铸造锌合金可分为压铸锌合金、高强度锌合金、模具用锌合金等。2022年6月7日星期二4 轴承合金轴承合金轴承合金：制造滑动轴承中轴瓦及内衬。分 类：锡基、铅基、铝基、铜基、铁基等。性能要求： 1.足够的强度和硬度； 2.塑性和韧性好； 3.与轴之间有良好的磨合能力及 较小的摩擦系数； 4.良好的导热性和抗蚀性； 5.良好的工艺性、价格低廉。2022年6月7日星期二4 轴承合金轴承合金（耐磨机理）软基体硬质点：硬质点起支撑作用。硬基体软质点：承载能力大、磨合能力差。2022年6月7日星期二4 轴承合金一、锡基和铅基轴承合金(表示方法) 锡基和铅基轴承合金又称为巴氏合金；代号：ZCh基本元素（Sn或Pb）主加元素主加及辅加元素的平均质量分数（w100）表示。ZChSnSb11-6：wSb11%、wCu6%、余为锡；ZChPbSb16-16-2：wSb16%、wSn16%、wCu2%、余为铅。机理：软基体加硬质点型的合金；2022年6月7日星期二4 轴承合金一、锡基和铅基轴承合金(耐磨机理)特点：熔点都较低。由于它们的强度都较低； 生产：离心浇注法，镶铸在低碳钢轴瓦（08钢） 上，形成一层薄而均匀的 内衬，以提高承载能力及 使用寿命。 ZSnSb11Cu6合金的显微组织 2022年6月7日星期二4 轴承合金一、锡基和铅基轴承合金（锡基）锡基：以Sn为主并加入少量Sb、Cu等元素组成；特点：较高的耐磨性、导热性、嵌藏性和耐蚀 性，浇注性好，摩擦系数小，但疲劳极限 较低，工作温度不超过150，价格高。应用：重型动力机械，如汽车发动机、气体压缩 机、涡轮机、内燃机的轴承和轴瓦。 2022年6月7日星期二4 轴承合金一、锡基和铅基轴承合金（铅基）铅基轴承合金特点： 硬度、强度、韧性、导热性、 耐蚀性都比锡基轴承合金低， 但摩擦系数较大，高温强度较 好，价格较便宜。 用途： 制造承受低、中载荷的轴 承，如汽车、拖拉机曲轴、连 杆轴承。ZPbSb16Sn16Cu2合金的显微组织(+)共晶基体+方块状SnSb+针状Cu3Sn 2022年6月7日星期二4 轴承合金二、铜基轴承合金铜基轴承合金：锡青铜：ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn5等；用 途：中速、中载工作轴承； （电动机、泵上的轴承）铅青铜：ZCuPb30等铅青铜。用 途：高速、重载下工作的轴承。 （高速柴油机、汽轮机上的轴承）2022年6月7日星期二4 轴承合金三、铝基轴承合金特点： 密度小，导热性好，耐磨性和疲劳极限高，价格便宜，但膨胀系数较大，抗咬合性低于巴氏合金。分类： 铝锑镁轴承合金和高锡铝轴承合金，常与08钢作衬背制成双金属轴承。 2022年6月7日星期二4 轴承合金三、铝基轴承合金（铝锑镁）成分：含wSb3.5%5%、wMg0.3%0.7%铝合金。性能：具有较高的疲劳极限。用途：制造高速、载荷不超过20MPa、滑动速度不大于10ms的工作条件下柴油机轴承。 2022年6月7日星期二4 轴承合金三、铝基轴承合金（高锡铝）成分：含wSn5%40%、wCu0.8%1.2%的铝合金，以wSn17.5%22.5%合金最常用。性能：具有较高的疲劳极限，良好的耐磨性、耐热性和耐蚀性，应用最广泛的铝基轴承合金。应用：适用于制造高速、重载下工作的轴承，如汽车、拖拉机、内燃机轴承。 2022年6月7日星期二4 轴承合金轴承合金的牌号2022年6月7日星期二课后作业： P15 第1题 第5题 ZL108、LY12、H62、 ZQSn6-6-3、ZChSnSb11-6 第6题2022年6月7日星期二1、简述纯铝及各类铝合金的牌号表示方法、性能特点及应用。2、简述纯铜及各类铜合金的牌号表示方法、性能特点及应用。3、试选用合适的材料制造内燃机的曲轴轴承及连杆轴承。4、试选用合适的材料制造音响用塑料外壳的模具材料。习 题2022年6月7日星期二1 铝及其合金三、铝合金的热处理(退火、淬火和时效)3. 时效 时 效：将淬火后的铝合金，在室温或低温加热下保温一段时间，随时间延长其强度、硬度显著升高而塑性降低的现象。 自然时效：室温下合金自发强化的过程； 人工时效：在某一加热温度下进行的时效。 时效实质：第二相从过饱和、不稳定的单一固溶体中析出和长大，由于第二相与母相（相）的共格程度不同，使母相产生晶格畸变而强化。2022年6月7日星期二1 铝及其合金四、变形铝合金(锻铝合金LD)Al-Cu-Mg-Fe-Ni系： 常用代号有LD7(2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等，此类合金耐热性较好，主要用于250温度下工作的零件，如叶片、超音速飞机蒙皮等。 2022年6月7日星期二1 铝及其合金五、铸造铝合金(牌号)2022年6月7日星期二2 铜及其合金一、纯铜（1） 纯铜又称紫铜、电解铜，密度为8.96g/cm3，熔点为1083，具有优良的导电性和导热性，其导电性仅次于银。纯铜在大气、淡水中具有良好的耐蚀性，但在海水中较差。纯铜具有面心立方结构，无同素异构转变，无磁性。热轧铜合金2022年6月7日星期二3 钛及其合金二、钛合金（ 1.型钛合金 ）性能：室温强度低，高温强度高；具有良好的抗氧化性、焊接性和耐蚀性，不可热处理强化，退火态使用；牌号：TA4、TA5、TA6、TA7、TA8等，常用的有TA5、TA7等，以TA7最常用。TA7还具有优良的低温性能；2022年6月7日星期二3 钛及其合金二、钛合金（ 1.型钛合金 ）钛合金卫星框架钛合金液下泵-Ti合金组织常用牌号有TA5、TA7等 v 主要用于制造500以下工作的零件，如飞机压气机叶片、导弹的燃料罐、超音速飞机的蜗轮机匣及飞船上的高压低温容器等。 2022年6月7日星期二4 轴承合金一、锡基和铅基轴承合金（锡基）锡基：以Sn为主并加入少量Sb、Cu等元素组成；特点：较高的耐磨性、导热性、嵌藏性和耐蚀 性，浇注性好，摩擦系数小，但疲劳极限 较低，工作温度不超过150，价格高。应用：重型动力机械，如汽车发动机、气体压缩 机、涡轮机、内燃机的轴承和轴瓦。 2022年6月7日星期二4 轴承合金一、锡基和铅基轴承合金（铅基）铅基轴承合金特点： 硬度、强度、韧性、导热性、 耐蚀性都比锡基轴承合金低， 但摩擦系数较大，高温强度较 好，价格较便宜。 用途： 制造承受低、中载荷的轴 承，如汽车、拖拉机曲轴、连 杆轴承。ZPbSb16Sn16Cu2合金的显微组织(+)共晶基体+方块状SnSb+针状Cu3Sn