工程材料第4讲金属材料铸铁和有色金属.ppt

4.5. 铸 铁（Cast Iron）-----铸铁概述 铸铁中碳的二种存在形式： Fe3C（或合金碳化物） G（石墨） 灰口铸铁：碳全部或大部分以石墨存在 铸铁 白口铸铁：碳主要以渗碳体存在 麻口铸铁：碳一部分为石墨，另一部分为渗碳体 铸铁（灰铸铁） 铸铁（可锻铸铁） 铸铁（球铁、蠕墨铸铁组织） 3.性能特点 灰口铸铁： 钢的基体组织 + G G（石墨）的性能：σb 15—20MPa. 硬度 3-5HBS， δ 0 1 基本力学性能: 强度、塑性低 （塑性取决于石墨的形状，尺寸、数量、分布）石墨形状越尖，尺寸越大，数量越多，铸铁的力学性能越低。 b.可锻铸铁的石墨化退火工艺 c.球铁中由于石墨对基体的割裂作用小，凡用于钢的热处理方法，基本上可以在球铁中应用 4.6 有色金属（非铁金属 Non－ferrous alloys） 4、 铸造铝合金 cast aluminum alloy （1）铸造铝–硅合金 4、铝合金的热处理----固溶处理和时效 含4%Cu的铝合金自然时效曲线 含4%Cu的铝合金的人工时效曲线 5、变质处理 变质剂： 2/3NaF+1/3NaCl 加入量2—3％ 组织变化： 细化硅晶体 性能变化： 强度提高、塑性改善 1、黄铜 brass （1）普通黄铜 common brass  普通黄铜的牌号 （2）特殊黄铜 special brass 3、青铜 bronze 普通青铜 锡青铜， tin bronze 特殊青铜 无锡青铜 ，tin – free bronze 青铜牌号的表示方法 （1）锡青铜 tin bronze 滑动轴承合金 滑动轴承的结构与特点 滑动轴承的结构：轴瓦、轴承内衬 滑动轴承特点：与滚动轴承相比， 承压面积大、工作平稳、无噪声、维修方便 锡基与铅基轴承合金显微组织 锡基与铅基轴承合金（巴氏合金） 牌号表示 1、巴氏合金（Babbite Alloys） 2 铅基合金： Pb-Sn-Sb-Cu合金 常用ZChPbSb16-16-2 16％Sn，2％Cu ZChPbSb15-5-3 5％Sn，3％Cu 组织： Pb—Sb 固溶体+ SnSb 和 CuSn 化合物 性能：均低于锡基合金。 应用：车辆发动机轴承 铜基与铝基轴承合金 铜基轴承合金（主要有锡青铜和铅青铜） ZCuSn10Pb1（10－1锡青铜） 组织: α+ δ α为软基体，δ为硬质点 高的强度，适用于中速及受力较大的轴承，如电动机、泵、金属切削机床轴承 ZCuPb30（30铅青铜） Cu和Pb不互溶，结晶成铜粒（硬）+ 铅基底（软） 较高的疲劳强度、 导热性能，摩擦系数低，适于高速高压轴承。如航空发动机、高速柴油机轴承等 铜基与铝基轴承合金 密度小、导热性好、疲劳强度高、耐腐蚀性好，价格低，广泛应用于高速重载的汽车、拖拉机、柴油机轴承 轴承合金应用示例1 4. 7. 粉末冶金材料 4.7.1.概述 1.??粉末冶金工艺过程 粉末制备—压制成型—烧结—后加工（切削加工、压力加工、浸渍、熔渗… 2. 粉末冶金的特点 ①???对原材料及制品的适应性强。 ②???高效节能 集材料生产—— 加工技术—— 零件制造于一体 ③ 材料利用率高可实现少无切削 （1）铁基合金： Fe-G 0.5～ 3% 粉末∕ Fe-G（1～2% +S 0.5～1%） 轴承组织： 铁素体 + 渗碳体 +石墨 + 硫化物+孔隙 应用：适用于中速，轻载荷轴承，如 纺织机械，家用电器等。 ●性能及应用： 铜基材料：导热性好，抗蚀，瞬间工作温度 500－800℃，用于车辆机床离合器。 铁基材料：高强度，摩擦系数大，瞬间可达 900－1000℃，用于高负荷，高速离合器。 3.工具材料（硬质合金） 成分： WC/TiC 高硬度碳化物 + Co/Ni 粘结剂 硬度： HRC70— 80， 工作温度可达 1000℃，切削速度比HSS 高10倍 （1）?钨钴类（ WC—Co） 有YG3 YG6，… （数字为Co 的百分含量） Co含量越高，合金的韧性越高，耐磨性越低。 （2）钨钴钛类（ WC—TiC—Co） 有 YT5 ，YT15 ，YT30 （数字为TiC的百分含量） TiC含量越高，硬度和耐磨性越高，强韧性越低。 硬质合金（YT类） 硬质合金（YG类） （3 应用： a.刀具 YG类——粗加工，及加工脆性材料、高硬度材料。 YT类——精加工，及加工韧性较高材料，如低碳钢，有色金属，不锈钢，高锰钢（因刀具表面形成氧化钛薄层，不易粘刀。） b. 各种形状简单