汽车应用材料第2版 教学课件 作者 李明惠 主编 第二章_4有色金属.ppt

 除钢铁材料以外的其他金属材料统称为有色金属，其种类很多，且具备的许多特殊的物理和化学性能，又有一定的力学性能和较好的工艺性能，是工业上不可缺少的工程材料，工程上最常用的有色金属有铝、铜、锌、铅、镁、钛及其合金和轴承合金等。 纯铝 按纯度分为高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝三类 高纯铝：99.996%～99.93% 用于科研， 代号L04～L01； 工业高纯铝：99.9%～99.85% 用于作Al合金原料、铝箱，代号L0、L00； 工业纯铝：99.0%～98.0% 作管、线、棒、代号L1～L6，数字大。 铝合金 (1）变形铝合金 防锈铝合金 硬铝合金 超硬铝合金 锻铝合金 （2）铸造铝合金 Al-Si系合金 Al-Cu系合金 Al-Mg系合金 Al-Zn 系合金 铝合金牌号 铝合金的牌号表示方法： 变形铝合金采用四位数表: 2xxx~8xxx系列,如2A11，表示以铜为主铝合金,A表示原始,(B表示改型),11表示纯度. 铸造铝合金的代号用“ZL”两个字母和三个数字表示，如ZL102，ZL203,ZL302等.如ZL102表示2号铝-硅铸造铝合金。 硅铝明(ZL102) 简单硅铝明 组织α+Si共晶体，它的最大优点是铸造性能好，此外，密度小，抗蚀性，耐热性，焊接性也相当好，但强度低，这类合金只适用于制造形状复杂但对强度要求不高的铸件，如仪表壳体等。 特殊硅铝明 在该合金的基础上加入适当合金元素Cu、Mn、Mg、Ni等元素，发展成能时效强化的铝合金，称为特殊硅铝明，具有良好的铸造性和较高的抗蚀性及足够的强度，如ZL108、ZL109是我国目前常用的铸造铝活塞的材料。 1.铜及铜合金的性能特点 优异的物理、化学性能 导电、导热性、抗蚀、抗磁能力高 良好的加工性能 塑性好；铸造性好 某些特殊机械性能 优良的减摩性和耐磨性，高的弹性极限和疲劳极限 2.铜及铜合金的分类及用途 纯铜 铜合金 黄铜 青铜 白铜 2.铜及铜合金的分类及牌号 纯铜(紫铜) T1、T2、T3、Tu1，Tu2 铜合金 黄铜 普通黄铜 H× ×表示含铜62%,其余为Zn的黄铜 特殊黄铜 HPb59-1表示59%Cu、1%Pb。余量为Zn的铅黄铜 青铜 锡青铜 QSn6.5-0.4,表示6.5Sn及0.4%P的锡-磷青铜 特殊青铜 白铜 BMn3-12,是含3%Ni及12%Mn的锰白铜 纯铜 我国工业有三个牌号：即一号铜（99.95%Cu）、二号铜（99.90%Cu），三号铜（99.7%Cu），其代号分另为T1、T2、T3。 此外，纯铜除工业纯铜外，还有一类叫无氧铜，其含氧量极低，不大于0.003%，其代号有Tu1，Tu2，“u”是“无”汉语拼音字首。 纯铜退火状态，强度低，塑性好（σb=250～270Mpa，δ=35～45%），经冷加工变形后强度升高，而塑性急剧降低（σb=400～500Mpa，δ=1～3%）。不能用作受力的结构材料，工业纯铜主要用导电、导热，兼有抗腐蚀性的器材，如电线、电缆、电器开关等，无氧铜主要作真空器件。 铜合金 纯铜强度低，虽然冷加工变形可提高其强度，但塑性显著降低，不能制作受力的结构件。为了满足制作结构件的要求，在铜中加入合金元素，通过固溶强化，时效强化及过剩相强化等途径提高合金的强度，获得高强度的铜合金。 常用的合金元素：Zn、Al、Sn、Mn、Ni、Fe、Be、Ti、Cr、Zr等。 铜合金按其化学成分可分为黄铜、青铜、白铜三大类。 黄铜 黄铜是以Zn为主要合金元素的铜合金，具有良好的机械性能，易加工成型，对大气、海水有相当好的抗蚀能力，是应用最广的重要有色金属材料。 黄铜按其所含合金元素的种类可分为普通黄铜和特殊黄铜两类；按生产方式可分为压力加工黄铜和铸造黄铜两类。 普通黄铜 普通黄铜，就是Cu-Zn二元合金，当Zn含量＜36%，时单相α，Zn含量＞36%而＜47%时组织α+β’两相工业上所用的黄铜Zn含量一般不超过47%。 单相黄铜：室温组织为单相α的黄铜又称单相黄铜，强度较低、塑性特别好，适于压力加工，常用代号有H80、H70、H68，其中H70、H68强度较高，大量用作枪弹壳和炮弹筒，故有“弹壳黄铜”之称。 双相黄铜：α+β’黄铜又称双相黄铜，强度高，塑性差、常用H59、H62用作水管、油管、散热器等。 普通黄铜的组织特征图 单相黄铜 H68 黄铜的力学性能与含锌量的关系图 常用的黄铜应用 特殊黄铜 在普通黄铜的基础上加入Al、Fe、Si、Mn、Pb、Sn、Ni等元素，形成特殊黄铜，它们比普通黄铜具有更高的强度、硬度、抗腐蚀性能 黄铜的“季裂” 虽然黄铜具有优良抗蚀性，但当零件以冷压力加工（挤压、冲压、