材料科学基础电子教案讲义教学课件 PPT有色金属及其合金_1.ppt

Introduction to Material Science 第14章 有色金属及其合金 概论 黑色金属 钢、铁 有色金属 铝、镁、铜、铅、锌等及其合金 本章主要介绍两类有色金属：铝合金和铜合金 铝合金 Al 中添加Si、Cu、Mg、Mn等制成铝合金（以提升强度） 铝合金的强化方法 加工硬化 时效强化 铝合金的分类 按照铝合金成分和生产工艺特点，可分为： 变形铝合金 铸造铝合金 铝合金（续） 如图所示，位于D’左边的合金，加热时能形成单相固溶体组织，塑性较高，适合于压力加工。 位于D’右边的合金，具有共晶组织，适于铸造。 变形铝合金 变形铝合金的分类如下： 防锈铝（LF） Al-Mg+Mn系，不能热处理强化，用作承受焊接的零件、管道和铆钉等。 硬 铝（LY） Al-Cu-Mg+Mn系，可热处理强化，用作铆钉、销轴等。 超硬铝（LC） Al-Cu-Mg-Zn系，抗蚀性较差，用作受力件。 锻 铝（LD） Al-Mg-Si-Cu系、Al-Cu-Mg-Ni-Fe系，热塑性好，用作形状复杂的锻件。 铸造铝合金 铸造铝合金的分类如下： Al-Si系（ZL1××） 如ZL109，可制作负荷大的活塞。 Al-Cu系（ZL2××） 如ZL202，含铜量高，用作高温下不受冲击的零件。 Al-Mg系（ZL3××） 如ZL301。 Al-Zn系（ZL4××） 如ZL401，用作汽车、拖拉机的发动机零件。 铜及其合金 铜合金的分类： 工业纯铜（紫铜） 黄铜（CuZn合金） 青铜（CuSn合金） 工业纯铜（紫铜） 特点 导电导热性好，仅次于银； 用途 用作电工导体 强化方式 固溶强化 热处理强化 过剩相强化 黄铜 特点 强度和延伸率与含锌量密切相关，铸造性能好，抗蚀性较好。 牌号 简单黄铜（只含Zn） 复杂黄铜（除Zn外，还含其它元素） “H＋主加元素符号＋铜含量＋主加元素含量” 实例：ZHSi80-3 含80%Cu、3%Si的铸造硅黄铜。 用途 因黄铜种类而异，如向黄铜中加0.5~1.5%Sn，则抗海洋大气和 抗海水腐蚀性好，有“海洋黄铜”之称。 青铜 牌号 Q + 主加元素符号 + 主加元素含量； 种类 锡青铜 铝青铜 铍青铜 硅青铜 轴承合金 轴承是一种重要的机械零件，分为两大类：滚动轴承和滑动轴承。 轴承合金 在滑动轴承中，制造轴及其内衬的合金； 轴承材料的性能要求 足够的强度和硬度、耐磨性能； 足够的塑性和韧性，耐冲击和振动； 摩擦系数小； 磨合能力强； 抗蚀性和导热性良好，膨胀系数小； 容易制造，价格低廉。 三类轴承合金 轴承合金大致有如下三类： 锡基轴承合金 铅基轴承合金 铜基轴承合金（铝青铜） 锡基轴承合金 实例 ZChsnSb11-6 ，即铸造锡基轴承合金，其中含11％Sb，6％Cu ； 特点 膨胀系数小，减震性和减摩性好，韧性、导热性和耐蚀性优良； 用途 用作汽车、拖拉机、汽轮机上的高速轴，150℃使用； 锡基轴承合金 特点 性能比锡基轴承合金低，价格便宜。 用途 用作低速、低负荷或静载下工作的中负荷机械设备用轴承。 铜基轴承合金 实例 ZQPb30。 特点 耐疲劳，抗冲击，能承受高单位压力，散热能力强，耐热性好。 用途 用作高速高压下工作的轴承，如航空发动机轴承。 Introduction to Materials Science Materials Science * * Introduction to Materials Science Materials Science