数控加工机械基础有色金属.pptx
课题四课题四 有色金属有色金属 通常把铁及其合金（钢、铸铁）称为黑色金属材料，而把非铁金属及其合金称为有色金属材料。与黑色金属相比，有色金属具有许多优良特性，例如铝、镁、钛及其合金具有密度小，比强度高的特点，在飞机，汽车制造等工业中应用十分广泛；又如银、铜、铝及其合金的导电性导热性好，是电器，仪表工业不可缺少的材料。虽然有色金属使用量少，在机械制造业中仅占4.5%左右，但它是现代工业中不可缺少的材料。常见的有色金属有铜及其合金、铝及其合金和轴承合常见的有色金属有铜及其合金、铝及其合金和轴承合金等。金等。第1页/共19页一、铜及其合金1、工业纯铜（又称紫铜）物理性能：密度为8.93g/cm3 8.93g/cm3，熔点为10831083，呈面心立方晶格，表现出优异的冷、热压力加工性能，导电、导热性能好 。强度低，不能作为结构材料使用。应用：电线、电缆等 第2页/共19页 2 2、黄铜：、黄铜：化学成分：主要元素是铜和锌。含锌量050。呈淡黄色。性能特点：性能特点：强度高（比铝合金高）；耐磨性和耐海水腐蚀性好，都优于铝合金和碳钢。第3页/共19页黄黄铜铜普通黄铜普通黄铜 CuZn合金，H59、H62、H70等 H黄铜 数字Cu%应用：水管、油管、散热器等。特殊黄铜特殊黄铜 普通黄铜基础上加入Al Mn Pb Si 进一步提高强度、硬度、耐磨性和 耐蚀性。牌号：HPb59-1 表示含铅黄铜，Cu%=59 Pb%=1 应用：制造船舶、化工中的高强耐 蚀零件钟表、机械的轴瓦耐 磨零 件等分类、牌号及应用：分类、牌号及应用：第4页/共19页 3 3、青铜、青铜 主要成分：主要成分：Cu-Sn合金，应用最早合金。近代又发展了含Al、Si、Be、Mn、Pb的铜合金，习惯上也都称为青铜。特性：特性：具有极高的耐磨性并耐蚀性好。牌号：牌号：Q+元素符号含量 QSn4-3（3Zn）QAl5 ZQSn10-5（5Pb）应用：应用：耐磨件如齿轮、轴套、蜗轮，仪器上的弹簧，耐磨和抗磁零件。司母戊鼎（公元前司母戊鼎（公元前14-1114-11世纪）世纪）第5页/共19页 主要用途：主要用途：电线、电缆等。特性：特性：1、熔点低，比重小。熔点为660.4，密度为2.72。2、导电性和导热性好，仅次于银、铜、金居第四位。3、面心立方晶格，强度低（b=80-100MPa），塑性好 （=80%），可以通过压力加工成各种型材，与其面 心立方晶体有关。4、抗大气腐蚀好，其表面有一层致密的氧化膜。二、二、铝及其合金铝及其合金 1 1、工业纯铝、工业纯铝牌号：牌号：工业纯铝牌号有 L1、L2L7，数字大纯度低；工业高纯铝牌号有L0、L00；高纯铝L01、L02L04，数字大纯度高。第6页/共19页2 2、铝合金、铝合金 合金化合金化 在纯铝中加入Si、Cu、Mg、Zn、Mn等元素，经 热处理可使强度比纯铝提高34倍。第7页/共19页铝合金的分类及特性 根据加工工艺特性和合金元素含量可分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。铸造铝合金：流动性好，宜铸造，不宜压力加工。变形铝合金：具有良好的塑性，可进行锻造、轧制、挤压等压力加工。美美F-117F-117隐身战斗机隐身战斗机第8页/共19页 特点：特点：合金元素少，热处理强化不起作用，只能 用加工硬化的方法强化。1 1）变形铝合金）变形铝合金 变形铝合金按其性能和用途分为：防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金和锻铝合金。防锈铝合金防锈铝合金 主要合金元素：Mn，Mg 常用牌号：LF5、LF11、LF21等 L-铝 F-防锈 数字-顺序号 用途：用途：制造油箱、油管等。第9页/共19页硬铝合金硬铝合金 主要合金元素：主要合金元素：Cu Mg常用牌号：常用牌号：LY1、LY11等。L铝 Y硬 数字顺序号特点：特点：可用热处理时效强化，也可冷变形加工硬化。用途：用途：制造铆钉、螺旋桨叶片等。第10页/共19页 超硬铝合金主要合金元素：ZnZnMgMgCuCu常用牌号:LC4 LC6LC4 LC6 L L铝 C C超硬 数字顺序号特点：这类铝合金是经固溶处 理和时效硬化后强度最 高的一种铝合金。用途：制造飞机大梁、蒙皮等。第11页/共19页 锻铝合金锻铝合金主要合金元素：主要合金元素：MgSiCu,CuMgNi常用牌号：常用牌号：LD5 LD7 L铝 D锻造 数字顺序号特点：特点：具有良好的锻造成型性，可固溶处理+人工时效强化。用途：用途：制造直升飞机的叶片、航空发动机活塞。第12页/共19页2 2）铸造铝合金）铸造铝合金 合金系：合金系：AlSi AlCu AlMg AlZn 牌号表示方法：牌号表示方法：字母“ZL”三位数字 ZL铸铝;第一位数字表示合金类别 1表示铝硅系，2表示铝铜系 3表示铝镁系，4表示铝锌系 第 二、三位数字表示顺序号。例如：ZL102、ZL202、LZ302等。特点：特点：铸造性能好（Al-Cu合金差）用途：用途：铸造铝合金主要用于制造重要的形状复杂的铝 合金零件，例如汽车、拖拉机发动机的活塞等。第13页/共19页3 3、轴承合金、轴承合金 用于制造滑动轴承及其内衬的合金 1 1）性能要求）性能要求 要求轴承合金必须具有足够的抗压强度和疲劳强度。足够的塑性和韧性。低的摩擦系数 良好的导热性和小的膨胀系数。第14页/共19页 理想的轴承合金的组织应是软基体上均匀分布着硬质点。软的基体被磨损下凹，可贮存润滑油并形成连续的油膜；硬质点则凸起来支撑轴颈，使轴承和轴颈的实际接触面积小，减小摩擦。如图示：第15页/共19页2 2）分类及主要成分）分类及主要成分 锡基轴承合金 Sn+锑（Sb）铅基轴承合金 Pb+Sb+Sn+Cu 还有铝基、铜基轴承合金等 3 3）牌号表示方法：）牌号表示方法：ZCh+基本元素符号主加元素符号 含量辅加元素平均含量 例：ZChSnSb11-6 ZCh铸造轴承 Sn基本元素是锡 Sb11锑含量为11 6铜含量6第16页/共19页 4 4）工业中常用的轴承合金）工业中常用的轴承合金 工业上称巴氏合金 （巴比特合金）（锡基和铅基轴承合金）锡锑合金 ZchSnSb11-6 铅锑合金 ZChPbSb16-16-2 (16%Sb,16%Sn,2%Cu)用途：用途：浇注大型机器的轴瓦，如气轮机发动机等高 速轴瓦。巴氏合金熔点和强度均较低，承受 不了大的压力，生产上常用离心浇注法将它 们镶铸在08F钢轴瓦上，制成所谓“双金属”轴承。第17页/共19页4 4、钛及其合金、钛及其合金 纯钛是灰白色轻金属，密度为4.507g/cm3,熔点为1668。钛在固态下有两种晶体结构，882.5 以上为 Ti呈体心立方晶格，882.5 以下为-Ti呈密排六方晶格。这种转变对钛合金的强化具有重要的意义。钛合金具有重量轻、比强度高，耐蚀性好，耐高低温性能好等优点，在航空、宇航、造船机械化工等方面都有广阔发展前景。例如制造人造卫星外壳、火箭发动机壳体、宇宙飞船船舱等。第18页/共19页感谢您的观看！第19页/共19页
