第08章有色金属案例.ppt

第八章 有色金属 及其合金 §1 铝及铝合金 具有银白色金属光泽，密度2.7g/cm3，熔点660℃，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。 纯铝具有面心立方结构，具有极好的塑性和较低的强度（轧成箔片 ） 铸造、压力加工、焊接和切削加工性能具佳。 工业纯铝中含有少量铁、硅等杂质元素，杂质含量增加，其导电性、抗蚀性及塑性都降低。 1080 1A99 杂质极限含量无特殊控制 原始铝 纯度，表示铝质量分数中小数点后两位数字 纯铝 工业纯铝 高纯铝 纯铝分类及牌号 铝合金的分类 形变铝合金 防锈铝（Al-Mg、Al-Mn）—— LF，抗腐蚀性和塑性好，做油箱、油管、铆钉等。 硬铝（Al-Cu-Mg）—— LY，力学性能好，抗腐蚀性差；做螺旋桨叶片等。 超硬铝（Al-Cu-Mg-Zn）—— LC，强度最高，抗腐蚀性差，做飞机大梁、起落架等。 锻铝（Al-Mg-Si-Cu）—— LD，力学性能和锻造性能好，做锻件、模锻件等。 铸造铝合金 Al-Si系铸造铝合金俗称硅铝明。铸造性好、线收缩系数小、热裂倾向小。 变质处理 —— 浇注前加变质剂，使共晶点向右下方移动，故使合金处于亚共晶区，初晶Si消失，共晶Si由粗针状变为细小点状，并产生初晶α相。 变质剂： 变质前 变质后 共晶体（粗针状Si + α 基体 ） 共晶体（细点状Si + α 基体 ） 特殊硅铝明 成份：Al+Si+Cu、Mg、Mn等 热处理：淬火+时效 组织中的强化相：Mg2Si、CuAl2、Al2CuMg 性能：比重轻、抗蚀性好、线膨胀系数小、强度硬度高、耐磨性耐热性及铸造性能好。 应用：内然机和发动机的零件。 Al-Cu系铸造铝合金有较高的强度、耐热性，但密度大、耐蚀性差，铸造性能不好。 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。 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。 铝合金的时效热处理 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，称为时效。室温下进行的时效称为自然时效；低温加热下进行的时效称为人工时效。时效的实质，是第二相从过饱和、不稳定的单一α固溶体中析出和长大，由于第二相与母相（α相）的共格程度不同，使母相产生晶格畸变而强化。 §2 铜及其合金 纯铜又称紫铜，密度为8.9g/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，故塑性好。牌号 —— 工业纯铜 T1～ T4 。 黄铜 —— Cu-Zn系合金 普通黄铜：Cu-Zn二元合金，产品代号H＋Cu％，如H68表示含Cu68%的铜锌合金。 单相黄铜：wZn39%称为，强度低、塑性好，常用H68、H70、H80，主要用作弹壳和精密仪器； 两相黄铜：wZn39~45%，热塑性好，主要用作水管、油管、散热器、螺钉。 普通黄铜具有良好的耐蚀性，但冷加工后的黄铜在海水、湿气、氨的环境中容易产生应力腐蚀开裂，应进行去应力退火。 青铜 青铜：除Zn以外，所有Cu合金的总称。 根据所加主要合金元素Sn、Al、Be、Si、Pb等，青铜分为锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。 牌号：Q+主加元素符号＋主加元素含量，如QAl5表示含Al为5%的铝青铜。 铸造青铜牌号：Z+Cu+元素符号+元素含量，如ZCuSn5Pb5Zn5表示含Sn、Pb、Zn各5%的铸造青铜。 锡青铜 锡青铜的性能受锡含量的显著影响：WSn8%的锡青铜塑性好，适于压力加工；WSn10%的锡青铜塑性较低，适于作铸造合金。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。 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。 §3 轴承合金 轴承合金：制造滑动轴承中的轴瓦及内衬的合金。 组织要求：软基体 + 硬质点；或： 硬基体 + 软质点 常用合金：巴氏合金，如表8-16