有色金属及合金.ppt
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1、关于有色金属及合金现在学习的是第1页,共56页常用的有色金属有铜及常用的有色金属有铜及 其合金、铝及其合金、其合金、铝及其合金、钛及其合金和轴承合金钛及其合金和轴承合金 等。等。第一节第一节 铜及其合金铜及其合金现在学习的是第2页,共56页纯铜表面呈紫红色,又称紫铜。具有面心立方晶格,纯铜表面呈紫红色,又称紫铜。具有面心立方晶格,无同素异构转变。具有良好的导电性,导热性。无同素异构转变。具有良好的导电性,导热性。一、纯铜一、纯铜o工业纯铜按杂质含量可分为工业纯铜按杂质含量可分为T1T1、T2T2、T3T3、T4T4四个四个 牌号,后面的数字越大,纯铜的纯度越低。牌号,后面的数字越大,纯铜的纯度
2、越低。o铜加工产品按照化学成分不同可分为纯铜和无氧铜加工产品按照化学成分不同可分为纯铜和无氧 铜两类。铜两类。现在学习的是第3页,共56页二、铜合金二、铜合金按其加入合金元素的不同,铜合金可分为黄铜、按其加入合金元素的不同,铜合金可分为黄铜、青铜和白铜三种。青铜和白铜三种。铜管铜管铜与黄铜带铜与黄铜带现在学习的是第4页,共56页以锌为主要合金元素的铜合金称为以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜黄铜。黄铜按化学成分可分为黄铜按化学成分可分为普通黄铜普通黄铜和和特殊黄铜特殊黄铜。按工艺可分为按工艺可分为加工黄铜加工黄铜和和铸造黄铜铸造黄铜。1.1.黄铜黄铜黄铜铸件黄铜铸件黄铜铸件黄铜铸件黄铜棒黄铜棒
3、现在学习的是第5页,共56页 普通黄铜是铜和锌组成的二元合金。普通黄铜是铜和锌组成的二元合金。(1 1)普通黄铜)普通黄铜 普通黄铜分为单相黄铜和双相黄铜两类。普通黄铜分为单相黄铜和双相黄铜两类。单相黄铜单相黄铜 两相黄铜两相黄铜 现在学习的是第6页,共56页普通黄铜牌号普通黄铜牌号普通黄铜的牌号用普通黄铜的牌号用”H”+H”+数字来表示。其中数字来表示。其中“H”H”表表示普通黄铜的示普通黄铜的“黄黄”字汉语拼音字首,数字表示字汉语拼音字首,数字表示铜的平均质量分数,余量为锌。铜的平均质量分数,余量为锌。o如如H80H80,表示含铜量为,表示含铜量为80%80%的普通黄铜。的普通黄铜。现在学
4、习的是第7页,共56页铸造黄铜的牌号铸造黄铜的牌号铸造黄铜的代号表示方法由铸造黄铜的代号表示方法由“ZCu”+主加元素的主加元素的元素符号元素符号+主加元素的含量主加元素的含量+其他加入元素的元素其他加入元素的元素符号及含量组成。符号及含量组成。如:如:ZCuZn38 表示锌质量分数为表示锌质量分数为38%的铸造的铸造黄铜。黄铜。现在学习的是第8页,共56页在普通黄铜中加入铅、锡、铝、镍、铁、硅、锰等元素组成的铜在普通黄铜中加入铅、锡、铝、镍、铁、硅、锰等元素组成的铜合金,称为特殊黄铜。合金,称为特殊黄铜。(2 2)特殊黄铜)特殊黄铜 o特殊黄铜有锡黄铜、硅黄铜、锰黄铜、铅黄铜、铝黄铜。特殊黄
5、铜有锡黄铜、硅黄铜、锰黄铜、铅黄铜、铝黄铜。特殊黄铜的牌号由特殊黄铜的牌号由“H”+H”+主加元素的元素符号主加元素的元素符号(锌除外)(锌除外)+铜含量的百分数铜含量的百分数+主加元素含量的主加元素含量的百分数组成。百分数组成。例如:例如:HPb59-1HPb59-1表示铜质量分数为表示铜质量分数为59%59%,铅质量分,铅质量分数为数为1%1%的铅黄铜。的铅黄铜。现在学习的是第9页,共56页除了除了黄铜和白铜黄铜和白铜(铜和镍的合金)以外,所有的铜(铜和镍的合金)以外,所有的铜合金都称为合金都称为青铜青铜。2.2.青铜青铜按照主加元素的种类不同,青铜可分为按照主加元素的种类不同,青铜可分为
6、锡青铜锡青铜和和特殊青铜特殊青铜两种;两种;按加工方法分为按加工方法分为压力加工青铜和铸造青铜压力加工青铜和铸造青铜两类。两类。现在学习的是第10页,共56页青铜的牌号由青铜的牌号由“Q”+主加元素的元素符号及质量分数主加元素的元素符号及质量分数+其他加入元素的质量分数组成。其他加入元素的质量分数组成。例如例如 QSn4-3 表示锡质量分数为表示锡质量分数为4%,锌质量分数,锌质量分数为为3%,其余为铜的锡青铜。,其余为铜的锡青铜。2.2.青铜青铜现在学习的是第11页,共56页(1 1)锡青铜)锡青铜 锡青铜锭锡青铜锭Cu-Sn相图相图锡青铜是以锡为主加元素锡青铜是以锡为主加元素的铜合金。的铜
7、合金。锡青铜在大气及海水中的锡青铜在大气及海水中的耐蚀性好,广泛用于制造耐耐蚀性好,广泛用于制造耐蚀零件。蚀零件。现在学习的是第12页,共56页铝青铜是以铝青铜是以铝铝为主加元素为主加元素的铜合金。的铜合金。(2 2)铝青铜)铝青铜 铝青铜具有更好的耐蚀性、铝青铜具有更好的耐蚀性、耐磨性和耐热性,具有良好耐磨性和耐热性,具有良好的力学性能,常用来铸造承的力学性能,常用来铸造承受重载、耐蚀和耐磨的零件。受重载、耐蚀和耐磨的零件。大型水力发电设备中的大型水力发电设备中的抗磨环抗磨环现在学习的是第13页,共56页铍青铜是以铍为主加元素的铜铍青铜是以铍为主加元素的铜合金合金。(3 3)铍青铜)铍青铜
8、具有较高的强度、硬度、抗蚀具有较高的强度、硬度、抗蚀性和抗疲劳性,具有良好的导性和抗疲劳性,具有良好的导电性和导热性,主要用于弹性电性和导热性,主要用于弹性零件和有耐磨性要求的零件,零件和有耐磨性要求的零件,如高级弹簧、膜片等。如高级弹簧、膜片等。铍青铜制品铍青铜制品现在学习的是第14页,共56页硅青铜是以硅为主加元素的铜合金。硅青铜是以硅为主加元素的铜合金。(4 4)硅青铜)硅青铜 具有良好的铸造性能和冷热压力加工性能,具有良好的铸造性能和冷热压力加工性能,常用来制造弹簧、齿轮、蜗轮、蜗杆等耐常用来制造弹簧、齿轮、蜗轮、蜗杆等耐蚀和耐磨零件。蚀和耐磨零件。现在学习的是第15页,共56页白铜是
9、以白铜是以镍镍为主加元素的铜合金。为主加元素的铜合金。白铜具有一系列优良特性:白铜具有一系列优良特性:l机械性能良好,具有适当的强度及优良的塑性;机械性能良好,具有适当的强度及优良的塑性;l室温及高温下均能进行压力加工,可通过加工硬化进一步室温及高温下均能进行压力加工,可通过加工硬化进一步提高强度;提高强度;l优良的耐蚀性;优良的耐蚀性;l电阻率高。电阻率高。3.3.白铜白铜 现在学习的是第16页,共56页其牌号为其牌号为B+B+镍的平均质量分数。镍的平均质量分数。例如:例如:B19B19表示镍的质量分数为表示镍的质量分数为19%19%的普通白铜。的普通白铜。3.3.白铜白铜 白铜件白铜件现在
10、学习的是第17页,共56页可用来制造汽车发动机摇臂衬套、活塞销衬套、制动可用来制造汽车发动机摇臂衬套、活塞销衬套、制动系统管路、液压装置、齿轮轴承、刹车摩擦片、配系统管路、液压装置、齿轮轴承、刹车摩擦片、配电和电力系统、垫圈、各种接头、配件,排气管热电和电力系统、垫圈、各种接头、配件,排气管热密圈外壳、水箱体、暖风散热器的散热管、冷却管、密圈外壳、水箱体、暖风散热器的散热管、冷却管、化油器进气阀本体、曲轴箱通风阀座、曲轴轴瓦、化油器进气阀本体、曲轴箱通风阀座、曲轴轴瓦、曲轴止推垫圈、储气筒放水阀本体及安全阀座等。曲轴止推垫圈、储气筒放水阀本体及安全阀座等。三、铜合金在汽车中的应用三、铜合金在汽
11、车中的应用现在学习的是第18页,共56页第二节第二节 铝及其合金铝及其合金一、工业纯铝一、工业纯铝纯铝具有银白色金属光泽,密纯铝具有银白色金属光泽,密度小,熔点低、导电、导热性度小,熔点低、导电、导热性能优良。能优良。耐大气腐蚀,易于加工成形耐大气腐蚀,易于加工成形。具有面心立方晶格,无同素异具有面心立方晶格,无同素异构转变,无磁性。构转变,无磁性。铝合金制造的机翼铝合金制造的机翼现在学习的是第19页,共56页纯铝牌号纯铝牌号工业纯铝的牌号用工业纯铝的牌号用11四位数字、字符来表示,四位数字、字符来表示,牌号的最后两位数表示铝的质量分数的最低值。牌号的最后两位数表示铝的质量分数的最低值。如如1
12、070A1070A、10601060、1050A1050A、10351035等(化学成分近似于等(化学成分近似于旧牌号旧牌号L1L1、L2L2、L3L3、L4L4、L5L5)。数字越大,表示杂)。数字越大,表示杂质量越高。质量越高。现在学习的是第20页,共56页为了提高纯铝的强度,加入适量的为了提高纯铝的强度,加入适量的硅、铜、镁、硅、铜、镁、锌、锰锌、锰等合金元素,形成铝合金,再经过冷变形等合金元素,形成铝合金,再经过冷变形和热处理后,强度可以明显提高。和热处理后,强度可以明显提高。二、铝合金二、铝合金铝合金型材铝合金型材铝铸件铝铸件现在学习的是第21页,共56页根据铝合金的成分和工艺特点不
13、同根据铝合金的成分和工艺特点不同,铝合金分为:铝合金分为:变变形铝合金和铸造铝合金形铝合金和铸造铝合金。1.1.铝合金的分类及牌号铝合金的分类及牌号铝合金分类铝合金分类示意图示意图现在学习的是第22页,共56页变形铝合金分为变形铝合金分为防锈铝合金(防锈铝合金(LFLF)、硬铝合金)、硬铝合金(LY)(LY)、超硬铝合金、超硬铝合金(LC)(LC)、锻造铝合金、锻造铝合金(LD)(LD)四类。四类。(1 1)变形铝合金)变形铝合金 o牌号表示:牌号表示:防锈铝合金:防锈铝合金:LF+LF+序号序号硬铝合金:硬铝合金:LY+LY+序号序号超硬铝合金:超硬铝合金:LC+LC+序号序号锻铝合金:锻铝
14、合金:LD+LD+序号序号铝铝合合金金制制品品现在学习的是第23页,共56页成分在成分在D点右边的铝合金,由于有共晶组织存在,具有良好点右边的铝合金,由于有共晶组织存在,具有良好的铸造性能、抗腐蚀性能和切削加工性能,不适合于压力加的铸造性能、抗腐蚀性能和切削加工性能,不适合于压力加工工。(2 2)铸造铝合金)铸造铝合金 鼓风机密封件等鼓风机密封件等现在学习的是第24页,共56页铸造铝合金分为四大类,即铸造铝合金分为四大类,即Al-SiAl-Si系、系、Al-CuAl-Cu系、系、Al-MgAl-Mg系和系和Al-ZnAl-Zn系,其牌号用系,其牌号用“铸铸”“”“铝铝”二字二字的汉语拼音字首的
15、汉语拼音字首“Z”“L”Z”“L”加三位数字表示,第加三位数字表示,第一位数字代表合金系,如一位数字代表合金系,如1 1表示铝表示铝-硅(硅(Al-SiAl-Si)系,系,2 2表示铝表示铝-铜(铜(Al-CuAl-Cu)系,)系,3 3表示铝表示铝-镁镁(Al-MgAl-Mg)系,)系,4 4表示铝表示铝-锌(锌(Al-ZnAl-Zn)系)系。例如,例如,ZL201ZL201表示表示1 1号铝号铝-铜(铜(Al-CuAl-Cu)系铸造铝合)系铸造铝合金。金。(2 2)铸造铝合金)铸造铝合金 现在学习的是第25页,共56页(2 2)铸造铝合金)铸造铝合金 铝硅合金铝硅合金铝铜合金(气缸)铝铜合
16、金(气缸)鼓风机密封件鼓风机密封件(铝镁合金)(铝镁合金)铝硅合金铝硅合金大型空压机活塞大型空压机活塞大型空压机活塞大型空压机活塞(ZL401)(ZL401)现在学习的是第26页,共56页因为纯铝无同素异构转变,所以,铝合金的热处理与因为纯铝无同素异构转变,所以,铝合金的热处理与钢不同,铝合金是通过固溶时效处理来提高强度、硬钢不同,铝合金是通过固溶时效处理来提高强度、硬度和其他性能的。度和其他性能的。铝合金的热处理有:铝合金的热处理有:固溶处理和时效固溶处理和时效。2.2.铝合金的热处理特点铝合金的热处理特点现在学习的是第27页,共56页由于铝及铝合金的产量大、价格低,可以用铝合金代由于铝及铝
17、合金的产量大、价格低,可以用铝合金代替钢材生产汽车轮毂、气缸体、缸套、缸盖、保险替钢材生产汽车轮毂、气缸体、缸套、缸盖、保险杠等零部件,防锈铝合金制造汽车车身外板,铝合杠等零部件,防锈铝合金制造汽车车身外板,铝合金制造汽车的散热器和冷气设备(冷凝器、蒸发器)金制造汽车的散热器和冷气设备(冷凝器、蒸发器)机油冷却器。机油冷却器。三、铝合金在汽车中的应用三、铝合金在汽车中的应用现在学习的是第28页,共56页滑动轴承合金是指制造滑动轴承(轴瓦和轴滑动轴承合金是指制造滑动轴承(轴瓦和轴承衬)的专用合金。承衬)的专用合金。第三节第三节 滑动轴承合金滑动轴承合金滑动轴承与滚动轴承相比,滑动轴承与滚动轴承相
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