有色金属非金属材料.pptx

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1、会计学1有色金属非金属材料有色金属非金属材料 在纯铝中加入适当量的硅、铜、镁、锌、锰等合金元素制成铝合金解决办法铝合金保持了纯铝的基本物化性能。如相对密度小、导电、导热、耐蚀性好等，且强度有了大幅度上升。铝合金：热处理后强度高、密度小，因此，强度高，是重要的航空材料,可通过变形或热处理强化第1页/共38页铝合金的分类铝合金按其成分和生产工艺特点的不同，可分为形变铝合金形变铝合金和铸造铝合金铸造铝合金两大类。第2页/共38页变形铝合金（种类与变形铝合金（种类与表示）表示）n n变形铝合金种类变形铝合金种类变形铝合金种类变形铝合金种类 防锈铝合金（代号LF）硬铝合金（代号LY）超硬铝合金（代号LC

2、）锻铝合金（代号LD）第3页/共38页防锈铝合金n防锈铝合金防锈铝合金(LF):成分：成分：Al Mn 系：例如:LF21 Al Mg 系：例如:LF2、LF6 性能：性能：良好的塑性和耐蚀性良好的塑性和耐蚀性 防锈铝合金应用：防锈铝合金应用：用于高耐腐蚀性的薄板容用于高耐腐蚀性的薄板容器（如焊接油箱）、防锈蒙皮、器（如焊接油箱）、防锈蒙皮、客车装饰条、窗框、灯具等客车装饰条、窗框、灯具等 用于制造受力小、轻质、用于制造受力小、轻质、耐腐蚀的结构件，如油管、铆耐腐蚀的结构件，如油管、铆钉钉铝合金门窗（一般用材6063）第4页/共38页卫星天线卫星天线（LF2）第5页/共38页（2）硬铝）硬铝(

3、LY)铝铝铜铜镁系合金镁系合金 经过适当的热处理后，经过适当的热处理后，强度、硬度较高，耐蚀强度、硬度较高，耐蚀性不如纯铝性不如纯铝，常用于制造，常用于制造飞机零部件及仪表零件飞机零部件及仪表零件。飞机翼梁飞机翼梁(腹板为硬铝合腹板为硬铝合金金)第6页/共38页（3）超硬铝）超硬铝(LC)铝铝铜铜镁镁锌系锌系 通过适当热处理后，通过适当热处理后，强度、硬度强度、硬度较高，是铝合金中较高，是铝合金中强强度最高的。度最高的。主要用于制造飞机上受力较大的结构件如飞机大梁。主要用于制造飞机上受力较大的结构件如飞机大梁。飞机主起落架第7页/共38页压气机叶片压气机叶片压气机叶片压气机叶片（4）锻铝）锻铝

4、（LD）铝铝铜铜镁镁硅系硅系力学性能与硬铝相近，但具有力学性能与硬铝相近，但具有较好的锻造性能较好的锻造性能。主要用于制作主要用于制作航空仪表工业中形状复杂、要求强度高的锻件航空仪表工业中形状复杂、要求强度高的锻件。第8页/共38页铸造铝合金铸造铝合金特点：力学性能不如变形铝合金，特点：力学性能不如变形铝合金，铸造性能铸造性能好，好，一般用制作质轻、耐蚀、形状复杂及要一般用制作质轻、耐蚀、形状复杂及要求有一定机性的零件，如发动机的活塞、气求有一定机性的零件，如发动机的活塞、气缸体、仪表外壳等。缸体、仪表外壳等。鼓风机用密封件(ZL102)及航空架件(ZL301)大型空压机活塞(ZL401)汽缸

5、头（铝铜合金）第9页/共38页作业：作业：1、纯铝有什么特性？分哪两类？、纯铝有什么特性？分哪两类？2、形变铝合金分哪几类？牌号分别是什么？、形变铝合金分哪几类？牌号分别是什么？各有什么性能？分别用于什么场合？各有什么性能？分别用于什么场合？3、铸造铝合金有什么性能？用于什么、铸造铝合金有什么性能？用于什么 场合？场合？第10页/共38页二、铜及铜合金二、铜及铜合金1、纯铜、纯铜玫瑰花色，外观紫红色，俗称紫铜。又名电解铜。玫瑰花色，外观紫红色，俗称紫铜。又名电解铜。性能：性能：良好的良好的导电性、导热性、耐蚀性，强度不高，硬度很低，导电性、导热性、耐蚀性，强度不高，硬度很低，塑性较好塑性较好，

6、易于冷、热压力加工。，易于冷、热压力加工。主要用于制作导电材料及配制铜合金的原料。主要用于制作导电材料及配制铜合金的原料。牌号牌号T1、T2、T3、T4，数字越大，表示杂质含量越高。，数字越大，表示杂质含量越高。第11页/共38页2、铜合金、铜合金（)黄铜黄铜青铜青铜白铜白铜（1）黄铜）黄铜以以锌锌为主加元素的铜合金为主加元素的铜合金又叫又叫响铜响铜，制造锣、铃、号，制造锣、铃、号普通黄铜普通黄铜特殊黄铜特殊黄铜 普通黄铜普通黄铜仅有仅有铜铜和和锌锌组成的铜合金组成的铜合金牌号：牌号：H加数字加数字，数字表示，数字表示铜含量的百分数铜含量的百分数。如如H70用于制造用于制造弹壳、散热器弹壳、散

7、热器等等又称又称三七黄铜三七黄铜H80颜色呈金黄色，又称颜色呈金黄色，又称金黄铜金黄铜，可作，可作装饰品装饰品。H62又称又称四六黄铜四六黄铜，是普通黄铜中强度最高的一种，是普通黄铜中强度最高的一种，可制造可制造弹簧、垫圈、金属网弹簧、垫圈、金属网等。等。第12页/共38页冷凝器冷凝器管管汽车机油泵衬套汽车机油泵衬套普通黄铜普通黄铜应用举例：应用举例：第13页/共38页 特殊黄铜特殊黄铜在在普通黄铜中加入其他合金元素普通黄铜中加入其他合金元素组成的铜合金组成的铜合金牌号：牌号：H加加主加元素符号主加元素符号加加数字数字数字分别表示数字分别表示铜和加入元素的百分数铜和加入元素的百分数。如如HPb

8、59-1铜含量为铜含量为59%，铅含量为，铅含量为1%，其余为锌，其余为锌主要用于制造主要用于制造大型轴套、垫圈大型轴套、垫圈。HMn58-2主要用于制造腐蚀条件下工作的零件，如主要用于制造腐蚀条件下工作的零件，如气阀、滑阀气阀、滑阀等。等。第14页/共38页法兰阀闸阀黄铜应用举例：黄铜应用举例：第15页/共38页（2）青铜）青铜指指铜与锌或镍以外铜与锌或镍以外的元素组成的合金。的元素组成的合金。普通青铜普通青铜特殊青铜特殊青铜锡青铜锡青铜无锡青铜无锡青铜普通青铜普通青铜具有具有良好的耐磨、耐蚀和铸造性良好的耐磨、耐蚀和铸造性用于制造用于制造蜗轮、轴承和弹簧蜗轮、轴承和弹簧等。等。牌号：牌号：

9、如如ZCuSn10P1第16页/共38页特殊青铜特殊青铜的力学性能、耐磨性、耐蚀性，一般都优于普通青铜的力学性能、耐磨性、耐蚀性，一般都优于普通青铜铸造性不及普通青铜，主要用于制造高强度耐磨零件，如铸造性不及普通青铜，主要用于制造高强度耐磨零件，如轴承、齿轮。轴承、齿轮。（3）白铜）白铜铜镍合金铜镍合金，因色白而得名，表面光亮，不易锈蚀，因色白而得名，表面光亮，不易锈蚀主要用于制造主要用于制造精密仪器、仪表中耐蚀零件及电阻器、热电偶精密仪器、仪表中耐蚀零件及电阻器、热电偶等。等。第17页/共38页听写：听写：1、纯铜有什么性能？、纯铜有什么性能？2、铜合金分哪几类？概念分别是什么？、铜合金分哪

10、几类？概念分别是什么？3、常用的普通黄铜有哪三种？用途分别是什么？、常用的普通黄铜有哪三种？用途分别是什么？4、特殊青铜有什么性能？用途是什么？、特殊青铜有什么性能？用途是什么？第18页/共38页1、除钢铁材料以外的金属材料，统称为、除钢铁材料以外的金属材料，统称为_2、铝合金按成分和工艺特点分哪两类？、铝合金按成分和工艺特点分哪两类？3、形变铝合金按性能和用途分哪几类？代号分别是什么、形变铝合金按性能和用途分哪几类？代号分别是什么?4、纯铜的牌号有哪四种？、纯铜的牌号有哪四种？5、铜合金根据主加元素不同，可分哪三类？、铜合金根据主加元素不同，可分哪三类？7、H70表示什么意思？表示什么意思？

11、8、HPb59-1表示什么意思？表示什么意思？9、什么是青铜？分哪两类？、什么是青铜？分哪两类？6、什么是黄铜？分哪两类？、什么是黄铜？分哪两类？练习练习第19页/共38页轴承合金轴承合金第20页/共38页滑动轴承的结构与特点滑动轴承的结构与特点n n滑动轴承的结构滑动轴承的结构滑动轴承的结构滑动轴承的结构：轴瓦、轴承内衬轴瓦、轴承内衬n n滑动轴承特点：滑动轴承特点：滑动轴承特点：滑动轴承特点：与滚动轴承相比，承压面积大、工作平稳、无噪声、维修方便与滚动轴承相比，承压面积大、工作平稳、无噪声、维修方便各类轴瓦第21页/共38页滑动轴承的组织与性能滑动轴承的组织与性能n n性能性能性能性能（1

12、 1）足够的抗压强度和抗疲劳性能）足够的抗压强度和抗疲劳性能（2 2）良好的减摩性（摩擦系数要小）良好的减摩性（摩擦系数要小）（3 3）良好的储备润滑油的功能、良好的磨合性）良好的储备润滑油的功能、良好的磨合性（4 4）良好的导热性和耐蚀性）良好的导热性和耐蚀性（5 5）良好的工艺性能）良好的工艺性能n n组织（软硬兼备）组织（软硬兼备）组织（软硬兼备）组织（软硬兼备）（1 1）软基体和均匀分布的硬质点）软基体和均匀分布的硬质点 （2 2）硬基体上分布着软质点。）硬基体上分布着软质点。n n常用滑动轴承材料：常用滑动轴承材料：常用滑动轴承材料：常用滑动轴承材料：金属（锡基与铅基轴承合金、铜基合

13、合、金属（锡基与铅基轴承合金、铜基合合、铝基合金）、非金属（塑料、橡胶）、含油轴承等铝基合金）、非金属（塑料、橡胶）、含油轴承等第22页/共38页铅基轴承合金组织(Sn,Cu3Sb,Pb-Sb 共晶体)锡基与铅基轴承合金显微组织锡基与铅基轴承合金显微组织锡基轴承合金组织(SnSb+Cu Sb+基体)第23页/共38页l工业上常用的是锡基、铅基轴承合金,又称巴氏合金。锡基轴承合金锡基轴承合金锡基轴承合金锡基轴承合金 n是以锡为主并加入少量锑、铜等元素组成的合金，熔点较低，是软基体硬质点组织类型的轴承合金。第24页/共38页l典型牌号为ZSnSb11Cu6。ZSnSb11Cu6合金的显微组织合金的

14、显微组织 第25页/共38页铅基轴承合金铅基轴承合金n是以铅为主加入少量锑、锡、铜等元素的合金，也是软基体硬质点型轴承合金。n n典型牌号为典型牌号为ZPbSb16Sn16Cu2ZPbSb16Sn16Cu2。ZPbSb16Sn16Cu2合金的显微合金的显微组织组织第26页/共38页n n铝基轴承合金铝基轴承合金（常用牌号 ZAlSn6Cu1Ni1）密度小、导热性好、疲劳强度高、耐腐蚀性好，价格低，广泛应用于高速重载的汽车、拖拉机、柴油机轴承第27页/共38页轴承合金应用示例轴承合金应用示例1汽轮发电机轴承第28页/共38页轴承合金应用示例轴承合金应用示例2内燃机轴瓦内燃机轴瓦第29页/共38页

15、各种滑动轴承比较各种滑动轴承比较各种轴承合金性能、轴承合金与轴匹配的硬度对应关系各种轴承合金性能、轴承合金与轴匹配的硬度对应关系轴承合金种轴承合金种类类轴承合轴承合金硬度金硬度HBSHBS与之匹与之匹配的轴配的轴硬度硬度HBSHBS最大允许最大允许压力压力/MPaMPa最高允最高允许温度许温度/抗咬合抗咬合性性磨合性磨合性耐蚀性耐蚀性耐疲劳耐疲劳性性锡基巴氏合锡基巴氏合金金2030150600100150优优优优优优劣劣铅基巴氏合铅基巴氏合金金1530150600800150优优优优中中劣劣锡青铜锡青铜501003004007002000200中中劣劣优优优优铅青铜铅青铜40803002000

16、3200220250中中差差差差良良铝基合金铝基合金455030020002800100150劣劣中中优优良良铸铁铸铁160180200250300600150差差劣劣优优优优第30页/共38页硬硬 质质 合合 金金1、钨钴类钨钴类如如YG3、YG6数字表示数字表示含钴量的百分数含钴量的百分数，数字越大，含钴量越高，韧性越好，数字越大，含钴量越高，韧性越好，强度越低。强度越低。适用于适用于加工铸铁等脆性材料加工铸铁等脆性材料2、钨钛钴类钨钛钴类如如YT5、YT15数字表示碳化钛的含量，数字越大，硬度越高数字表示碳化钛的含量，数字越大，硬度越高适用于加工适用于加工钢材等韧性材料钢材等韧性材料3、

17、钨钛钽钴类钨钛钽钴类（YW）又叫又叫万能硬质合金万能硬质合金或或通用硬质合金通用硬质合金主要用于加工主要用于加工耐热钢、高锰钢、不锈钢等难加工材料。耐热钢、高锰钢、不锈钢等难加工材料。第31页/共38页非非 金金 属属 材材 料料常用的非金属材料有：常用的非金属材料有：塑料、橡胶、陶瓷、复合材料和胶粘剂塑料、橡胶、陶瓷、复合材料和胶粘剂一、工程塑料一、工程塑料热固性塑料和热塑性塑料热固性塑料和热塑性塑料1、热塑性塑料、热塑性塑料（一）按受热后表现的行为分（一）按受热后表现的行为分常用的有尼龙（聚酰胺）、聚乙烯、有机玻璃等。常用的有尼龙（聚酰胺）、聚乙烯、有机玻璃等。优点：加工成型简便、具有较高

18、的力学性能。优点：加工成型简便、具有较高的力学性能。缺点：耐热性和刚性较差。缺点：耐热性和刚性较差。第32页/共38页2、热固性塑料、热固性塑料常用的有常用的有酚醛树脂、环氧树脂、氨基塑料酚醛树脂、环氧树脂、氨基塑料等等优点：耐热性高，受热不易变形，价廉优点：耐热性高，受热不易变形，价廉缺点：生产率低，强度一般不太好缺点：生产率低，强度一般不太好（二）按习惯上分（二）按习惯上分通用塑料、工程塑料、特种塑料通用塑料、工程塑料、特种塑料常用的通用塑料有：常用的通用塑料有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料常用的工程塑料有：常用的工程塑料有：聚酰胺（尼龙）、聚甲醛、

19、聚酰胺（尼龙）、聚甲醛、ABS、有机玻璃、有机玻璃特种塑料指具有特种塑料指具有特殊性能和特种用途特殊性能和特种用途的塑料，如的塑料，如医用塑料医用塑料耐高温塑料。耐高温塑料。第33页/共38页二、橡胶二、橡胶橡胶是一种橡胶是一种高分子材料高分子材料，具有高的弹性、优良的伸缩性能和，具有高的弹性、优良的伸缩性能和积储能量的能力，成为常用的密封、抗振、减振及传动材料。积储能量的能力，成为常用的密封、抗振、减振及传动材料。还具有良好的耐磨性、隔音性和阻尼特性。还具有良好的耐磨性、隔音性和阻尼特性。有有天然橡胶和合成橡胶天然橡胶和合成橡胶两种两种第34页/共38页三、复合材料三、复合材料 特性：特性：

20、1、比强度大、比强度大2、化学稳定性好、化学稳定性好3、减摩耐磨，自润滑性好、减摩耐磨，自润滑性好4、其他如隔热性、烧蚀性及电、光、磁等性能。、其他如隔热性、烧蚀性及电、光、磁等性能。分类：分类：1、纤维复合材料、纤维复合材料2、层叠复合材料、层叠复合材料3、细粒复合材料、细粒复合材料4、骨架复合材料、骨架复合材料第35页/共38页四、胶粘剂四、胶粘剂特点：胶接处应力分布均匀；重量轻，可联接各种材料，特点：胶接处应力分布均匀；重量轻，可联接各种材料，胶接处表面光滑、平整，胶接处表面光滑、平整，胶缝具有绝缘、密封、耐腐蚀等性能。胶缝具有绝缘、密封、耐腐蚀等性能。分类：分类：分分天然和合成天然和合

21、成两大类两大类五、陶瓷五、陶瓷无机非金属固体材料无机非金属固体材料1、传统陶、传统陶瓷瓷2、特种陶瓷、特种陶瓷硬度高，抗压强度大，耐高温、抗氧化、耐磨损和耐蚀性好硬度高，抗压强度大，耐高温、抗氧化、耐磨损和耐蚀性好优点：优点：缺点：缺点：质脆，受力后不易产生塑性变形，经不起敲打碰撞，急冷急热时质脆，受力后不易产生塑性变形，经不起敲打碰撞，急冷急热时性能较差。性能较差。第36页/共38页作业：作业：1、什么是轴承合金？应该具有什么性能？分哪几类？、什么是轴承合金？应该具有什么性能？分哪几类？2、硬质合金分哪几类？代号分别是什么？、硬质合金分哪几类？代号分别是什么？各适用于加工什么材料各适用于加工什么材料?3、机械工程中常用的非金属材料有哪些？、机械工程中常用的非金属材料有哪些？4、热塑性塑料和热固性塑料有何不同？、热塑性塑料和热固性塑料有何不同？5、复合材料有何特性？分哪几类？、复合材料有何特性？分哪几类？第37页/共38页