§ 其他工程材料及应用.ppt

机械设计基础 46学时 （1）铜及铜合金 ① 锡青铜 是以锡为主加元素的铜合金，锡含量一般为3~14%。 锡青铜铸造流动性差，铸件密度低，易渗漏，但体积收缩率在有色金属中最小 。 锡青铜耐蚀性良好，在大气、海水及无机盐溶液中的耐蚀性比纯铜和黄铜好，但在硫酸、盐酸和氨水中的耐蚀性较差。 常用牌号有QSn4-3、QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1等。 ② 铝青铜 以铝为主加元素的铜合金，铝含量为5~11%。 强度、硬度、耐 ③ 铍青铜 以铍为主加元素的铜合金，铍含量为1.7~2.5%。 具有高的强度、弹性极限、耐磨性、耐蚀性，良好的导电性、导热性、冷热加工及铸造性能，但价格较贵。 常用牌号有B5、B19等 。用于在蒸汽和海水环境下工作的精密机械,仪表零件及冷凝器,蒸馏器,热交换器等. ——在普通白铜基础上添加Zn、Mn、Al等元素形成的，分别称锌白铜、锰白铜、铝白铜等。 其耐蚀性、强度和塑性高，成本低。 常用牌号如BMn40-1.5(康铜)、BMn43-0.5(考铜)。 用于制造精密机械、仪表零件及 医疗器械等。 （2）铝及铝合金 ? 防锈铝合金：LF+序号 ? 硬铝合金： LY +序号 ? 超硬铝合金：LC +序号 ? 锻铝合金： LD +序号 (1) 变形铝合金 ① 防锈铝合金 ——主要是Al-Mn和Al-Mg系合金。 常用的Al-Mn系合金有 LF21（ 3A21 ），其抗蚀性和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要弯曲、冲压加工的零件。 常用的Al-Mg系合金有 LF5（ 5A05 ），其密度比纯 ② 硬铝合金 ——主要是Al-Cu-Mg系合金，并含少量Mn。 强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。 ③ 超硬铝合金 ——属Al-Zn-Mg-Cu系合金，并含有少量Cr和Mn。 热态塑性好，但耐蚀性差。 ④ 锻铝合金 可锻性好，力学性能高，用于形状复杂的锻件和模锻件，如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等. （2）铸造铝合金 包括： Al- Si系： 代号为ZL1+两位数字顺序号 Al-Cu系：代号为ZL2+两位数字顺序号 Al-Mg系：代号为ZL3+两位数字顺序号 Al-Zn系： 代号为ZL4+两位数字顺序号 ①Al-Si系铸造铝合金 （硅铝明） Al-Si系铸造铝合金的铸造性能好，具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性能。 ② Al-Cu系铸造铝合金 这类合金的耐热性好，强度较高；但密度大，铸造性能、耐蚀性能差，强度低于Al-Si系合金。 ③Al-Mg系铸造铝合金 这类合金的耐蚀性好，强度高，密度小；但铸造性能差，耐热性低。 ④ Al-Zn系铸造铝合金 这类合金的铸造性能好，强度较高，可自然时效强化；但密度大，耐蚀性较差。 五、复合材料 1、复合材料的定义 国家技术发明一等奖（2004年） “高性能炭/炭航空制动材料的制备技术” 复合材料在航空领域的应用 复合材料在化工领域中的应用 复合材料在日常生活中的应用 复合材料在体育用品中的应用 纤维增强塑料（GFRP）用作输油管道 二、工程塑料 塑料是在玻璃态下使用的高分子材料。在一定温度、压力下可塑制成型，在常温下能保持其形状不变。 1、工程塑料概述 ⑴ 塑料的组成 塑料是以树脂为主要成分，加入各种添加剂。 树脂是塑料的主要成分，对塑料性能起决定性作用。 塑料制品 添加剂：是为改善塑料某些性能而加入的物质。 填料：主要起增强作用； 增塑剂：用于提高树脂的可塑性和柔软性； 固化剂：使热固性树脂由线型结构转变为体型结构； 稳定剂：用于防止塑料老化，延长其使用寿命； 润滑剂：防止塑料加工时粘在模具上, 使制品光亮； 着色剂：用于塑料制品着色。 其他的还有发泡剂、催化 剂、阻燃剂、抗静电剂等。 添加剂 ⑵ 塑料的分类 按树脂受热时行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。 按使用范围可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。 通用塑料产量大、价格低、用途广。 工程塑料力学性能高，耐热、耐蚀性能好。 特种塑料是指具有某些特殊性能如耐高温、耐腐蚀的塑料，这类塑料产量少，价格贵，只用于特殊需要的场合。 热固性塑料制品 ⑶ 塑料的性能特点 塑料的优点： 相对密度小(一般为0.9 ~2.3)；耐蚀性、电绝缘性、减摩、耐磨性好；有消音吸振性能 。 塑料的缺点： 刚性差(为钢铁材料的1/100~1/10)，强度低；耐热性差、热膨胀系数大（是钢铁的10倍）、导热系数小(只有金属的1/200~1/600)；蠕变温度低、易老