工程材料学-有色金属及其合金

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,工 程 材 料 学,南京航空航天大学,梁文萍,第九章 有色金属及其合金,9.1 概述,9.2 铝及铝合金,9.3 铜及铜合金,9.4 钛及钛合金,9.5 轴承合金,在工业生产中，通常把铁及其合金称为,黑色金属(,Ferrous Metals,),，,把其他非铁金属及其合金称为,有色金属(,Nonferrous Metals,),。,9.1 概述,有色金属的产量和用量不如黑色金属多，但由于其具,有许多优良的特性,如特殊的,电,、,磁,、,热,性能，,耐蚀,性能及,高的比强度,(强度与密度之比)等, 成为现代工业中不可缺少的工程金属材料。,材料,占汽车净重比,Al,Fe,塑料,其它,橡胶,磁材料,玻璃,聚碳酸酯,Ti,碳纤维,各种材料在先进汽车中占的重量百分比,9.1 概述,铸造有色金属及其合金牌号表示方法：, 铸造纯有色金属（A）:,Z,A,：纯度，%,或,Z,A-,：序号,如,ZAl99.5,、,ZTi-1,。,变形有色金属及其合金的牌号表示方法还不统一,。,铝锭,9.1 概述, 铸造有色合金的牌号,Z,A,B,C,A,：基体元素符号,B,：主要合金元素符号,C,：其他合金元素符号,：其前面合金元素,百分含量。,如,ZAlSi7Cu4,、,ZCuZn31Al2,、,ZSnSb11Cu6,等。,混合稀土元素符号用,RE,表示。,优质合金在牌号后标注字母“,A,”,。,9.1 概述,9.2.1 铝及铝合金性能特点,纯铝,具有银白色金属光泽，密度小(2.72 g/cm,3,)，熔点低(660.4), 导电、导热性能优良。,耐大气腐蚀，易于加工成形 。,具有面心立方晶格，无同素异构转变，无磁性。,铝合金制造的机翼,9.2 铝及铝合金,铝合金,既具有高强度又保持纯铝的优良特性 。,铝合金常加入的元素主要有,Cu、Mn、Si、Mg、Zn,等，此外还有,Cr、Ni、Ti、Zr,等辅加元素。,铝合金型材,铝铸件,9.2 铝及铝合金,可将铝合金分为,变形铝合金,和,铸造铝合金,两大类。,变形铝合金又分为,可热处理强化,和,不可热处理强化,两类.,铝合金分类示意图,9.2.2,铝合金的分类,铝合金一般具有,有限固溶型共晶相图,。,9.2 铝及铝合金,9.2.3,铝合金的热处理,并淬火后获得,过饱和的单相固溶体,组织的处理。,时效是指将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温度保温，以,析出弥散强化相,的热处理。,热处理方法：,固溶处理 + 时效,固溶处理是指将合金加热到固溶线以上，保温,加热固溶,淬火过饱和,时效析出,9.2 铝及铝合金,在室,温,温下,进,进行,的,的时,效,效称自然时效；在加热,条,条件下进,行,行的时效,称,称人工时效。,时效强化,效,效果与加,热,热温度和,保,保温时间,有,有关。,温度一定,时,时，随时,效,效时间延,长,长，时效,曲,曲线上出,现,现峰,值，超过,峰,峰值时间,，,，析出相,聚,聚集长大,，,，强度下,降,降,为过时效。,随时效温,度,度提高,峰,峰值强,度,度下降，,出,出现峰值,的,的时间提,前,前。,含4%Cu铝合金的时效曲线,时效时间/d,9.2,铝,铝及铝,合,合金,时效时间,屈服强度,时效峰,过时效,亚时效,铝 合 金 的 热 处 理,9.2.4 铝合,金,金的牌号,、,、性能及,用,用途,1、变形,铝,铝合金, 变形,铝,铝及铝合,金,金牌号表,示,示方法,国际：四位数,字,字体系牌,号,号；,国标：四位字,符,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,9.2,铝,铝及铝,合,合金,GB 3,190-,82的表,示,示方法为:,防锈铝合,金,金：LF+序号,硬铝合金,：,：LY+序号,超硬铝合,金,金：LC+序号,锻铝合金,：,：LD+序号,铝合金波纹管,铝合金制品,铝是可以回收利用的金属,9.2,铝,铝及铝,合,合金, 常用,变,变形铝合,金,金, 防锈,铝,铝合金,主要是Al-Mn和Al-Mg系合金。,Mn和Mg主要作用,是,是,卫星天线（LF2）,提高抗蚀能力和塑性，并起固溶强化作用。,防锈铝合,金,金锻造退,火,火后组织,为,为单相固,溶,溶体，抗,蚀,蚀性、焊,接,接性能好,，,，易于变,形,形加工，,但,但切削性,能,能差。,不能进行,热,热处理强,化,化，常利,用,用加工硬,化,化提高其,强,强度。,9.2,铝,铝及铝,合,合金,汽化器(热交换管为LF21,),常用的Al-Mn系合金有LF21（3A21），,其,其抗蚀性,和,和强度高,于,于纯铝，,用,用于制造,油,油罐、油,箱,箱、管道,、,、铆钉等,需,需要弯曲,、,、冲压加,工,工的零件,。,。,常用的Al-Mg系合金有LF5,（,（ 5A05 ）,，,，其密度,比,比纯铝,小，比Al-Mn,合,合金强度高，在航空,工,工业中得,到,到广泛应,用,用，如制,造,造管道、,容,容器、铆,钉,钉及承受,中,中等载荷,的,的零件。,9.2,铝,铝及铝,合,合金, 硬铝,合,合金,主要是Al-Cu-Mg系合金，,并,并含少量Mn。,可进行时,效,效强化，,也,也可进行,变,变形强化,。,。,强度、硬,度,度高，加,工,工性能好,，,，耐蚀性,低,低于防锈,铝,铝。,常用硬铝,合,合金如LY11(2A11)、LY12(2A12)等,，,，用于制,造,造冲压件,、,、模锻件,和,和铆接件,，,，如螺旋,桨,桨、梁、,铆,铆钉等。,飞机翼梁(腹板为硬铝合金),9.2,铝,铝及铝,合,合金, 超硬,铝,铝合金,属Al-Zn-Mg-Cu系合金，,并,并含有少,量,量Cr和Mn。,时效强化,效,效果超过,硬,硬铝合金.,热态塑性,好,好，但耐,蚀,蚀性差。,常,常用合金,有,有LC4(7A04)、LC9(7A09)等，,主,主要用于,工,工作温度,较,较低、受,力,力较大的,结,结构件,如,如飞机,大,大梁、起,落,落架等。,飞机主起落架,9.2,铝,铝,及,及铝,合,合金,锻,锻铝,合,合金,Al-C,压气机叶片,Al,-Cu-Mg-Fe-Ni系耐,热,热锻,铝,铝合,金,金,常,常用,牌,牌号,有,有LD7(2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等,。,。,用,用于,制,制造150225,下,工,工作,的,的零,件,件，,如,如压,气,气机,叶,叶片,、,、超,音,音速,飞,飞机,蒙,蒙皮,等,等。,9.2,铝,铝,及,及铝,合,合金,美F-117隐身战斗机,(,所用材料大部分是铝合金),高比强铝合金机翼,2、铸,造,造铝合,金,金,包括Al-Si系（代,号,号ZL1 ）,、,、Al-Cu系（代,号,号ZL2）、Al-Mg系（代,号,号ZL3）、Al-Zn系（代,号,号ZL4）。,牌号：,代,代号+两位,数,数字顺,序,序号, Al-Si系铸,造,造铝合,金,金,又称硅铝明。其中ZL102(ZAlSi12)是,含,含12%Si,的,的铝硅,二,二元合,金,金，称,为,为简单硅,铝,铝明.,577,12.7%,9.2 铝,及,及铝合,金,金,在普通,铸,铸造条,件,件下，ZL102组织几,乎,乎全为,共,共晶体,，,，由粗,针,针状的,硅,硅晶体,和,和,固溶体,组,组成，,强,强度和,塑,塑性都,较,较差。,生,生产上,通,通常用,钠,钠盐进,行,行变质处,理,理，得到,细,细小均,匀,匀的共,晶,晶体加,一,一次,固溶体,组,组织，,以,以提高,性,性能。,未变质处理,经变质处理,ZL102的铸态组织,9.2 铝,及,及铝合,金,金,加入其,他,他合金,元,元素的,铝,铝硅铸,造,造合金,称,称复杂(,特,特殊),硅,硅铝明。,Al-Si系,铸,铸造铝,合,合金的,铸,铸造性,能,能好，,具,具有优,良,良的耐,蚀,蚀性、,耐,耐热性,和,和焊接,性,性能。,活塞(裙部为铝硅合金),用于制,造,造飞机,、,、仪表,、,、电动,机,机壳体,、,、汽缸,体,体、风,机,机叶片,、,、发动,机,机活塞,等,等。,9.2 铝,及,及铝合,金,金, Al-Cu系铸,造,造铝合,金,金,这类合,金,金的耐,热,热性好,，,，强度,较,较高；,但,但密度,大,大，铸,造,造性能,、,、耐蚀,性,性能差,，,，强度,低,低于Al-Si系合,金,金。,汽缸头,常用牌,号,号有ZL201(ZAlCu5Mn)、ZL203(ZAlCu4)等,。,。主要,用,用于制,造,造在较,高,高温度,下,下工作,的,的高强,零,零件，,如,如内燃,机,机汽缸,头,头、汽,车,车活塞,等,等。,9.2 铝,及,及铝合,金,金, Al-Mg系铸,造,造铝合,金,金,这类合,金,金的耐,蚀,蚀性好,，,，强度,高,高，密,度,度小；,但,但铸造,性,性能差,耐热,性,性低。,常用牌,号,号为ZL301(ZAlMg10),、,、ZL303(ZAlMg5Si1)等.,主要用,于,于制造,外,外形简,单,单、承,受,受冲击,载,载荷、,在,在腐蚀,性,性介质,下,下工作,的,的零件,，,，如舰,船,船配件,、,、氨用,泵,泵体等,。,。,鼓风机密封件等(ZL102、301),9.2 铝,及,及铝合,金,金, Al-Zn系铸,造,造铝合,金,金,这类合,金,金的铸,造,造性能,好,好，强,度,度较高,，,，可自,然,然时效,强,强化；,但,但密度,大,大，耐,蚀,蚀性较,差,差。,大型空压机活塞(ZL401),常用代,号,号为ZL401(ZAlZn11Si7),、,、ZL402(ZAlZn6Mg)等。,用于制,造,造形状,复,复杂受,力,力较小,的,的汽车,、,、飞机,、,、仪器,零,零件。,9.2 铝,及,及铝合,金,金,9.3.1,铜,铜及铜,合,合金性,能,能特点,纯铜呈,紫,紫红色,，,，故又,称,称紫铜，具有,面,面心立,方,方晶格,，,，无同,素,素异构,转,转变，,无,无磁性,。,。,纯铜具,有,有优良,的,的导电,性,性和导,热,热性，,在,在大气,、,、淡水,和,和冷凝,水,水中有,良,良好的,耐,耐蚀性,。,。塑性,好,好。,热轧铜合金,9.3 铜,及,及铜合,金,金,铜合金,常,常加元,素,素为Zn、Sn、Al、Mn、Ni、Fe、Be、Ti、Zr、Cr等，,既,既提高,了,了强度,，,，又保,持,持了纯,铜,铜特性.,铜合金,分,分为黄铜、青铜、,白铜三大类,。,。,铜管,铜与黄铜带,9.3 铜,及,及铜合,金,金,9.3.2,黄,黄铜,以锌为,主,主要合,金,金元素,的,的铜合,金,金称为黄铜。,黄铜按,化,化学成,分,分可分,为,为普通黄,铜,铜和特殊黄,铜,铜。,按工艺,可,可分为,加,加工黄,铜,铜和铸,造,造黄铜,。,。,黄铜铸件,黄铜棒,9.3 铜,及,及铜合,金,金,1、普,通,通黄铜,铜与锌,的,的二元,合,合金称,为,为普通,黄,黄铜。,加,工,工,普,普,通,通,黄,黄,铜,铜,：,：,H,：,平,平,均,均Cu%,如H62,、,、H68,。,。,从,铜,铜,锌,锌,合,合,金,金,相,相,图,图,可,可,以,以,看,看,出,出,黄,黄,铜,铜,有,有,和,+,两,两,种,种,组,组,织,织,分,分,别,别,称,称单,相,相,黄,黄,铜,铜和两,相,相,黄,黄,铜,铜。,9.3,铜,铜,及,及,铜,铜,合,合,金,金,普,通,通,黄,黄,铜,铜,的,的,显,显,微,微,组,组,织,织,单相黄铜,两相黄铜,9.3,铜,铜,及,及,铜,铜,合,合,金,金,单,相,相,黄,黄,铜,铜,塑,塑,性,性,好,好,。,。,常,用,用,牌,牌,号,号,有,有H80,、,、H70,、,、H68.,适,于,于,制,制,造,造,冷,冷,变,变,形,形,零,零,件,件,，,，,如,如,弹,弹,壳,壳,、,、,冷,冷,凝,凝,器,器,管,管,等,等,。,。,两,相,相,黄,黄,铜,铜,热,热,塑,塑,性,性,好,好,强,强,度,度,高,高.,常,用,用,牌,牌,号,号,有,有H59,、,、H62,。,。,适,于,于,制,制,造,造,受,受,力,力,件,件,，,，,如,如,垫,垫,圈,圈,、,、,弹,弹,簧,簧,、,、,导,导,管,管,、,、,散,散,热,热,器,器,等,等,。,。,冷凝器管,汽车机油泵衬套,9.3,铜,铜,及,及,铜,铜,合,合,金,金,2,、,、,特,特,殊,殊,黄,黄,铜,铜,在,普,普,通,通,黄,黄,铜,铜,的,的,基,基,础,础,上,上,加,加,入,入Al,、,、Fe,、,、Si,、,、Mn,、,、Pb,、,、Sn,、,、Ni,等,等,元,元,素,素,。,。,HX,-,X,：,：,主,加,加,元,元,素,素,符,符,号,号(Zn,除,除,外,外),：,：,铜,平,平,均,均,百,百,分,分,含,含,量,量,：,：,主,加,加,元,元,素,素,平,平,均,均,百,百,分,分,含,含,量,量,如HPb59-1.,特,殊,殊,黄,黄,铜,铜,强,强,度,度,、,、,耐,耐,蚀,蚀,性,性,比,比,普,普,通,通,黄,黄,铜,铜,好,好,，,，,铸,铸,造,造,性,性,能,能,改,改,善,善,。,。,黄铜制品,黄铜棒,9.3,铜,铜,及,及,铜,铜,合,合,金,金,常,用,用,牌,牌,号,号,有,有HPb63-3,、,、HAl60-1-1,、,、HSn62-1,、,、HFe59-1-1,、,、ZCuZn38Mn2Pb2,、,、ZCuZn16Si4,等,等,。,。,主,要,要,用,用,于,于,船,船,舶,舶,及,及,化,化,工,工,零,零,件,件,，,，,如,如,冷,冷,凝,凝,管,管,、,、,齿,齿,轮,轮,、,、,螺,螺,旋,旋,桨,桨,、,、,轴,轴,承,承,、,、,衬,衬,套,套,及,及,阀,阀,体,体,等,等,。,。,9.3,铜,铜,及,及,铜,铜,合,合,金,金,9.3.3,青,青,铜,铜,除,黄,黄,铜,铜,和,和,白,白,铜,铜,外,外,的,的,其,其,他,他,铜,铜,合,合,金,金,统,统,称,称,为,为青,铜,铜。,加,加,工,工,青,青,铜,铜,的,的,牌,牌,号,号,为,为,：,：,QX,-,X:,主,加,加,元,元,素,素,符,符,号,号,:,主,加,加,元,元,素,素,平,平,均,均,百,百,分,分,含,含,量,量,:,其,他,他,元,元,素,素,平,平,均,均,百,百,分,分,含,含,量,量,如QSn4-3(,含,含4%Sn,、,、3%Zn).,常,用,用,青,青,铜,铜,有,有,锡,锡,青,青,铜,铜,、,、,铝,铝,青,青,铜,铜,、,、,铍,铍,青,青,铜,铜,、,、,硅,硅,青,青,铜,铜,、,、,铅,铅,青,青,铜,铜,等,等,。,。,青铜制品,9.3,铜,铜,及,及铜,合,合金,1、,锡,锡青,铜,铜,以锡,为,为主,加,加元,素,素的,铜,铜合,金,金，,锡,锡含,量,量一,般,般为314%。,铸造,流,流动,性,性差,，,，铸,件,件密,度,度低,，,，易,渗,渗漏,，,，但,体,体积,收,收缩,率,率在,有,有色,金,金属,中,中最,小,小,。,。,耐蚀,性,性良,好,好，,在,在大,气,气、,海,海水,及,及无,机,机盐,溶,溶液,中,中的,耐,耐蚀,性,性比,纯,纯铜,和,和黄,铜,铜好,，,，但,在,在硫,酸,酸、,盐,盐酸,和,和氨,水,水中,的,的耐,蚀,蚀性,较,较差,。,。,锡青铜锭,Cu-Sn相图,9.3,铜,铜,及,及铜,合,合金,常用,牌,牌号,有,有QSn4-3、QSn6.5-0.4,、,、ZCuSn10Pb1等,。,主要,用,用于,耐,耐蚀,承,承载,件,件,如,如弹,簧,簧、,轴,轴承,、,、齿,轮,轮轴,、,、蜗,轮,轮、,垫,垫圈,等,等。,锡青铜管,船用青铜软管快速接头阀(锡青铜阀体、阀盖),9.3,铜,铜,及,及铜,合,合金,2、,铝,铝青,铜,铜,主加,元,元素,为,为铝,的,的铜,合,合金,铝,铝含,量,量为511%.,强度,、,、硬,度,度、,耐,耐,磨,大型水力发电设备的抗磨环,性、,耐,耐热,性,性及,耐,耐蚀,性,性高,于,于黄,铜,铜和,锡,锡青,铜,铜，,铸,铸造,性,性能,好,好，,但,但焊,接,接性,能,能差,。,。,常用,牌,牌号,有,有QAl5、QAl7,、,、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2等,。,。,主要,用,用于,制,制造,船,船舶,、,、飞,机,机及,仪,仪器,中,中的,高,高强,、,、耐,磨,磨、,耐,耐蚀,件,件，,如,如齿,轮,轮、,轴,轴承,、,、蜗,轮,轮、,轴,轴套,、,、螺,旋,旋桨,等,等。,9.3,铜,铜,及,及铜,合,合金,3、,铍,铍青,铜,铜,以铍,为,为主,加,加元,素,素的,铜,铜合,金,金，,铍,铍含,量,量为1.72.5%,。,。,具有,高,高的,强,强度,、,、弹,性,性极,限,限、,耐,耐磨,性,性、,耐,耐蚀,性,性，,良,良好,的,的导,电,电性,、,、导,热,热性,、,、冷,热,热加,工,工及,铸,铸造,性,性能,，,，但,价,价格,较,较贵.,铍青铜制品,常用,牌,牌号,有,有QBe2、QBe1.7,、,、QBe1.9等,。,。,用于,重,重要,的,的弹,性,性件,、,、耐,磨,磨件,，,，如,精,精密,弹,弹簧,、,、膜,片,片，,高,高速,、,、高,压,压轴,承,承及,防,防爆,工,工具,、,、航,海,海罗,盘,盘等,重,重要,机,机件.,9.3,铜,铜,及,及铜,合,合金,普通,白,白铜是Cu-Ni,二,二元,合,合金,，,，具,有,有较,高,高的,耐,耐蚀,性,性和,抗,抗腐,蚀,蚀疲,劳,劳性,能,能及,优,优良,的,的冷,热,热加,工,工性,能,能。,普通,白,白铜,牌,牌号,：,：B+镍,的,的平,均,均百,分,分含,量,量，,如,如B5。,常用,牌,牌号,有,有B5、B19等,。,。,用,用于,在,在蒸,汽,汽和,海,海水,环,环境,下,下工,作,作的,精,精密,机,机械,仪,表,表零,件,件及,冷,冷凝,器,器,蒸,蒸馏,器,器,热,热交,换,换器,等,等.,白铜件,9.3.4,白,白铜,以镍,为,为主,要,要合,金,金元,素,素的,铜,铜合,金,金称,白,白铜,。,。分,普,普通,白,白铜,和,和特,殊,殊白,铜,铜。,9.3,铜,铜,及,及铜,合,合金,特殊,白,白铜是在,普,普通,白,白铜,基,基础,上,上添,加,加Zn、Mn,、,、Al等,元,元素,形,形成,的,的，,分,分别,称,称锌白,铜,铜、锰白,铜,铜、铝白,铜,铜等。,其耐,蚀,蚀性,、,、强,度,度和,塑,塑性,高,高，,成,成本,低,低。,常用,牌,牌号,如,如BMn40-1.5(康,铜,铜),、,、BMn43-0.5(考,铜,铜),。,。,用于,制,制造,精,精密,机,机械,、,、仪,表,表零,件,件及,医疗,器,器械,等,等。,康铜热偶,白铜型材,9.3,铜,铜,及,及铜,合,合金,9.4.1,工,工业,纯,纯钛,密度,小,小，,比,比强,度,度高,。,。,塑性,、,、低,温,温韧,性,性和,耐,耐蚀,性,性,好。,熔点,高,高。,882.5,发,发生,同,同素,异,异构,转,转变:,-Ti(b.b.c),-Ti(h.c.p),美F-22战机约36%重量的零件用钛合金制造,9.4,钛,钛,及,及钛,合,合金,纯钛,主,主要,用,用于350,以,下,下工,作,作、,强,强度,要,要求,不,不高,的,的零,件,件，,如,如石,油,油化,工,工用,热,热交,换,换器,、,、反,应,应器,，,，海,水,水净,化,化装,置,置及,舰,舰船,零,零部,件,件。,钛钢复合反应釜,钛管换热器,钛制蒸馏塔,9.4,钛,钛,及,及钛,合,合金,9.4.2,钛,钛合,金,金,几乎,都,都含,有,有铝。铝,能,能提,高,高钛,合,合金,的,的强,度,度、,比,比强,度,度和,再,再结,晶,晶温,度,度。,按退火,组,组织，,可,可分为,：,：, ,型钛合,金,金（牌,号,号TA,）,）, ,型钛合,金,金（牌,号,号TB,）,）, ,+,型钛合,金,金（牌,号,号TC,）,）,如TA5、TB2、TC4,等,等。其,中,中TA0TA3为工,业,业纯钛。,钛合金泵,9.4 钛,及,及钛合,金,金,1、,型钛合,金,金,主加元,素,素为铝,，,，还有,锡,锡、硼,等,等。,不能热,处,处理强,化,化，通常,在,在退火,状,状态下,使,使用，,组,组织为,单,单相,固溶体,。,。,强度低于另两,类,类钛合,金,金，但,高,高温强,度,度、低,温,温韧性,及,及耐蚀,性,性优越,。,。,钛合金氢泵诱导轮,钛合金氢泵壳体,9.4 钛,及,及钛合,金,金,常用牌,号,号有TA5、TA7,等,等,主要用,于,于制造500,以下,工,工作的,零,零件，,如,如飞机,压,压气机,叶,叶片、,导,导弹的,燃,燃料罐,、,、超音,速,速飞机,的,的蜗轮,机,机匣及,飞,飞船上,的,的高压,低,低温容,器,器等。,钛合金卫星框架,钛合金液下泵,-Ti合金组织,9.4 钛,及,及钛合,金,金,2、,型钛合,金,金,加入的,合,合金元,素,素有钼,、,、铬、,钒,钒、铝,等,等。,经淬火,加,加时效,处,处理后,，,，组织,为,为,相基体,上,上分布,着,着细小,的,的,相粒子,。,。,强度高,，,，但冶,炼,炼工艺,复,复杂，,难,难于焊,接,接，应,用,用受到,限,限制。,钛合金管,钛合金管应用,9.4 钛,及,及钛合,金,金,型钛合,金,金主要,有,有TB2、TB3、TB4,三,三个牌,号,号。,用于350,以,以下工,作,作的结,构,构件和,紧,紧固件,如飞,机,机压气,机,机叶片,、,、轴、,弹,弹簧、,轮,轮盘等,。,。,钛合金棒,钛合金眼镜架,钛离心泵,9.4,钛,钛及钛,合,合金,3、,+,型钛合金,加入的合,金,金元素有,铝,铝、钒、,钼,钼 铬,等,等。,可进行热,处,处理强化,，,，强度高,，,，塑性好,，,，具有良,好,好的热强,性,性、耐蚀,性,性和低温,韧,韧性。,钛合金列管式换热器,9.4,钛,钛及钛,合,合金,+,型钛合金,共,共有9个,牌,牌号，其,中,中Ti,6,Al,4,V（TC4,）,）应用最,广,广、用量,最,最大，其,经,经过淬火,加,加时效处,理,理后，组,织,织为,+,+时效析,出,出的针状,。,+钛合金组织,+钛合金组织（电镜）,9.4,钛,钛及钛,合,合金,+,型钛合金主要用于,制,制造400以下,工,工作的飞,机,机压气机,叶,叶片、火,箭,箭发动机,外,外壳、火,箭,箭和导弹,的,的液氢燃,料,料箱部件,及,及舰船耐,压,压壳体等.,生物医用材料,飞机压气机叶片,9.4,钛,钛及钛,合,合金,制造滑动,轴,轴承的轴,瓦,瓦及其内,衬,衬的耐磨,合,合金称为轴承,合,合金。滑,动,动轴承是,许,许多机器,设,设备中对,旋,旋转轴起,支,支撑,作用的重,要,要部件，,由,由轴承体,和,和轴瓦两,部,部分组成,。,。,与滚动轴,承,承相比滑,动,动轴承具,有,有承载面,积,积大，工,作,作平稳，,无,无噪音及,拆,拆装方便,等,等优点。,9.5,轴,轴承合,金,金,9.5.1 组织,性,性能要求,工作条件,：,：当轴高,速,速旋转时,，,，轴瓦与,轴,轴颈发生,强,强烈摩擦,，,，承受轴,颈,颈施加的交变载荷和冲击力。,对轴承合,金,金的性能,要,要求：, 足够,的,的强韧性,，,，以承受,轴,轴颈施加,的,的交变冲,击,击载荷., 较小,的,的热膨胀,系,系数，良,好,好的导热,性,性和耐蚀,性,性，以防,止,止轴与轴,瓦,瓦之间咬,合,合。, 较小,的,的摩擦系,数,数，良好,的,的耐磨性,和,和磨合性,，,，以减少,轴,轴颈磨损,，,，保证轴,与,与轴瓦良,好,好的跑合,。,。,9.5,轴,轴承合,金,金,为满足上,述,述性能要,求,求，轴承,合,合金的组,织,织应是软的基体,上,上分布着,硬,硬的质点或硬的基体,上,上分布着,软,软的质点.,当轴旋转,时,时，软的,基,基体（或,质,质点）被,磨,磨损而凹,陷,陷，减少,了,了轴颈与,轴,轴瓦的接,触,触面积，,有,有利于储,存,存润滑油,和轴与轴,瓦,瓦间的磨,合,合，而硬,的,的质点(基体),则,则支撑着,轴,轴颈，起,承,承载和耐,磨,磨作用.,软基体(或质点)还能起,嵌,嵌藏外来,硬,硬杂质颗,粒,粒的作用, 以避,免,免擦伤轴,颈,颈。,9.5,轴,轴承合,金,金,1、锡基,轴,轴承合金,以锡为主,并,并加入少,量,量锑、铜,等,等元素组,成,成的合金,，,，熔点较,低,低，是软,基,基体硬质,点,点组织类,型,型的轴承,合,合金。,9.5.2,常,常,用,用,轴,轴,承,承,合,合,金,金,工,业,业,上,上,常,常,用,用,的,的,是,是,锡,锡,基,基,、,铅,基,基,轴,轴,承,承,合,合,金,金,又,又,称,称巴,氏,氏,合,合,金,金。,典,型,型,牌,牌,号,号,为,为ZSnSb11Cu6,。,。,(,其,其,组,组,织,织,为,为,基,基,体,体+,白,白,亮,亮,块,块,状,状SnSb+,星,星,状,状Cu,3,Sn,),ZSnSb11Cu6合金的显微组织,9.5,轴,轴,承,承,合,合,金,金,锡,基,基,轴,轴,承,承,合,合,金,金,具,具,有,有,较,较,高,高,的,的,耐,耐,磨,磨,性,性,、,、,导,导,热,热,性,性,、,、,耐,耐,蚀,蚀,性,性,和,和,嵌,嵌,藏,藏,性,性,，,，,摩,摩,擦,擦,系,系,数,数,和,和,热,热,膨,膨,胀,胀,系,系,数,数,小,小,，,，,但,但,疲,疲,劳,劳,强,强,度,度,较,较,低,低,，,，,工,工,作,作,温,温,度,度,不,不,超,超,过,过150,，,，,价,价,格,格,高,高,。,。,巴氏合金轴瓦,广,泛,泛,用,用,于,于,重,重,型,型,动,动,力,力,机,机,械,械,，,，,如,如,气,气,轮,轮,机,机,、,、,涡,涡,轮,轮,机,机,和,和,内,内,燃,燃,机,机,等,等,大,大,型,型,机,机,器,器,的,的,高,高,速,速,轴,轴,瓦,瓦,。,。,9.5,轴,轴,承,承,合,合,金,金,2,、,、,铅,铅,基,基,轴,轴,承,承,合,合,金,金,是,以,以,铅,铅,为,为,主,主,加,加,入,入,少,少,量,量,锑,锑,、,、,锡,锡,、,、,铜,铜,等,等,元,元,素,素,的,的,合,合,金,金,，,，,也,也,是,是,软,软,基,基,体,体,硬,硬,质,质,点,点,型,型,轴,轴,承,承,合,合,金,金,。,。,典,型,型,牌,牌,号,号,为,为ZPbSb16Sn16Cu2,。,ZPbSb16Sn16Cu2合金的显微组织,(,+,)共晶基体+方块状SnSb+针状,Cu,3,Sn,9.5,轴,轴,承,承,合,合,金,金,铅,基,基,轴,轴,承,承,合,合,金,金,的,的,强,强,度,度,、,、,硬,硬,度,度,、,、,耐,耐,蚀,蚀,性,性,和,和,导,导,热,热,性,性,都,都,不,不,如,如,锡,锡,基,基,轴,轴,承,承,合,合,金,金,，,，,但,但,其,其,成,成,本,本,低,低,，,，,高,高,温,温,强,强,度,度,好,好,，,，,有,有,自,自,润,润,滑,滑,性,性,。,。,常,用,用,于,于,低,低,速,速,、,、,低,低,载,载,条,条,件,件,下,下,工,工,作,作,的,的,设,设,备,备,如,如,汽,汽,车,车,、,、,拖,拖,拉,拉,机,机,曲,曲,轴,轴,的,的,轴,轴,承,承,等,等,。,。,内燃机轴瓦,9.5,轴,轴,承,承,合,合,金,金,锡,基,基,和,和,铅,铅,基,基,轴,轴,承,承,合,合,金,金,强,强,度,度,比,比,较,较,低,低,，,，,为,为,提,提,高,高,其,其,承,承,载,载,能,能,力,力,和,和,使,使,用,用,寿,寿,命,命,，,，,生,生,产,产,上,上,常,常,采,采,用,用,离,离,心,心,浇,浇,注,注,法,法,，,，,将,将,它,它,们,们,镶,镶,铸,铸,在,在,低,低,碳,碳,钢,钢,轴,轴,瓦,瓦,上,上,，,，,形,形,成,成,一,一,层,层,薄,薄,而,而,均,均,匀,匀,的,的,内,内,衬,衬,，,，,成,成,为,为,双,双,金,金,属,属,轴,轴,承,承,。,。,表面保护层,减磨层,镍栅层,轴承合金,衬背,9.5,轴,轴,承,承,合,合,金,金,演,讲,讲,完,完,毕,毕,，,，,谢,谢,谢,谢,观,观,看,看,！,！,