第3章金属-有色金属及其合金-清华大学-工程案例.ppt

???????????????????????????????????? 　 ???????????????????????????????? （3）铍青铜 以铍为基本合金元素的铜合金(铍质量分数为1.7%～2.5%)，如 QBe2。 ●淬火状态下塑性好，可进行冷变形和切削加工； ●制成零件经人工时效处理后，获得很高的强度和硬度：σb达1200 MPa～1500 MPa，硬度达350 HB～400 HB, 超过其它铜合金。 ●弹性极限、疲劳极限都很高。 ●耐磨性和抗蚀性优异。 ●良好的导电性和导热性。 ●无磁性、耐寒、受冲击时不产生火花。 ●价格较贵。 ???????????????????????????????????? 　 ???????????????????????????????? 铍青铜应用： ●精密仪器的重要弹簧和其它弹性元件，钟表齿轮 ●高速高压下工作的轴承及衬套等耐磨零件 ●电焊机电极、防爆工具 ●航海罗盘 　 ???????????????????????????????????? 　 ???????????????????????????????? 3. 白铜 以镍为主要合金元素的铜合金。 B30、B19、BMn3-12、BMn40-1.5 在固态下，铜与镍无限固溶。 组织为单相α固溶体。 ●有较好的强度和优良的塑性，能进行冷、热变形。冷变形能提高强度和硬度； ●抗蚀性很好； ●电阻率较高。 应用：制造船舶仪器零件、化工机械零件及医疗器械等。锰白铜可制作热电偶丝。 ???????????????????????????????????? 　 ???????????????????????????????? 3.4.3 钛及钛合金 ? 钛及钛合金具有密度小、质量轻、比强度高、耐高温、耐腐蚀以及良好低温韧性等优点。 资源丰富，有广泛应用前景。 但目前钛及钛合金的加工条件复杂，成本较昂贵。 　 ??? ???????????????????????????????????? 　 ???????????????????????????????? 一、纯钛 ? 　 1. 纯钛性能 ●密度小，熔点高，热膨胀系数小，导热性差。 ●纯钛塑性好、强度低，容易加工成形，可制成细丝和薄片。 ●钛的抗氧化能力优于大多数奥氏体不锈钢。 ●钛在大气和海水中有优良的耐蚀性，在硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠中都很稳定。 钛的耐蚀性 ???????????????????????????????????? 　 ???????????????????????????????? 2. 晶体结构 钛在固态有两种结构。 β-Ti 882.5 ℃以上到熔点，体心立方晶格 α-Ti 882.5℃以下，密排六方晶格 冷却时在882.5℃发生同素异构转变:? ????????????? β-Ti → α-Ti 纯钛笔记本电脑外壳 3. 牌号及用途 TA1、TA2、TA3 ? 编号越大杂质越多。 纯钛可制作在350℃以下工作的、强度要求不高的零件。 二、钛合金 ???? 合金元素溶入α -Ti 中形成α固溶体, 溶入β -Ti 中形成β固溶体。 α稳定化元素铝、碳、氮、氧、硼等使同素异构转变温度升高。 α稳定化元素的影响 β稳定化元素的影响 合金元素对钛同素异构转变温度的影响 β稳定化元素铁、钼、镁、铬、锰、钒等使同素异构转变温度下降。 ???????????????????????????????????? 　 ???????????????????????????????? 1. α钛合金? 钛中加入铝、硼等α稳定化元素。 室温强度低于β钛合金和（α＋β）钛合金，但高温(500 ℃～600 ℃)强度比它们的高，组织稳定，抗氧化性和抗蠕变性好，焊接性能也很好。 不能淬火强化，主要依靠固溶强化。可进行消除应力退火或再结晶退火)。 钛泵 典型牌号是TA7，成分为Ti-5Al-2.5Sn。使用温度不超过500 ℃，制造导弹的燃料罐、超音速飞机的涡轮机匣。 2. β钛合金