非铁金属与粉末冶金材料精选PPT.ppt
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1、关于非铁金属与粉末冶金材料现在学习的是第1页,共46页l有色金属的产量和用量不如黑色金属多,但由于其具有色金属的产量和用量不如黑色金属多,但由于其具有许多优良的特性,有许多优良的特性,如特殊的电如特殊的电、磁、磁、热性能,耐蚀性能热性能,耐蚀性能及高的比强度及高的比强度(强度强度与密度之比与密度之比)等,等,已成为现代工业中已成为现代工业中不可缺少的金属材不可缺少的金属材料料.材料材料材料材料占汽车净重比占汽车净重比占汽车净重比占汽车净重比AlFe塑塑塑塑料料料料其其其其它它它它橡橡橡橡胶胶胶胶磁磁磁磁材材材材料料料料玻玻玻玻璃璃璃璃聚聚聚聚碳碳碳碳酸酸酸酸酯酯酯酯TiTi碳碳碳碳纤纤纤纤维维
2、维维各种材料在先进汽车中占的重量百分比各种材料在先进汽车中占的重量百分比现在学习的是第2页,共46页现在学习的是第3页,共46页现在学习的是第4页,共46页l铸造有色金属及其合金牌铸造有色金属及其合金牌号表示方法统一如下号表示方法统一如下:l 铸造有色铸造有色纯纯金属的牌号金属的牌号为为lZ+该金属元素该金属元素符号符号+纯度纯度百分含量数字百分含量数字(或用一短横或用一短横加顺序号加顺序号)。l如如ZAl99.5和和ZTi-1。l变形有色金属及其合金的牌号表示方法还变形有色金属及其合金的牌号表示方法还不统一。不统一。铝铝锭锭现在学习的是第5页,共46页l 铸造有色铸造有色合金合金的牌号为的牌
3、号为lZ+基体基体元素符号元素符号+主要合金主要合金元素符号元素符号及其名义百分含量及其名义百分含量数字数字+其他合金元素符号及其百分含量数字。其他合金元素符号及其百分含量数字。l如如ZAlSi7Cu4、ZCuZn31Al2、ZSnSb11Cu6等。等。l混合稀土元素符号用混合稀土元素符号用RE表示。表示。l优质合金在牌号后标注字母优质合金在牌号后标注字母“A”。l有色金属种类很多,本章仅对机械、仪有色金属种类很多,本章仅对机械、仪表等工业中广泛使用的铝表等工业中广泛使用的铝、铜、钛及铜、钛及轴承合金作简要介绍。轴承合金作简要介绍。现在学习的是第6页,共46页第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金
4、 l一、铝及铝合金性能特点一、铝及铝合金性能特点 l纯铝纯铝具有银白色金属光泽,密度小具有银白色金属光泽,密度小(2.72),熔点低,熔点低(660.4),导电、导导电、导热性能优良。热性能优良。l耐大气腐蚀,易于加工成形耐大气腐蚀,易于加工成形。l具有面心立方晶格,无同素异构转具有面心立方晶格,无同素异构转变,无磁性。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7页,共46页l铝合金铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性既具有高强度又保持纯铝的优良特性。l铝合金常加入的元素主要有铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn等,等,此外还有此外还有Cr、Ni、Ti、Zr
5、等辅加元素。等辅加元素。铝合金型材铝合金型材铝铸件铝铸件现在学习的是第8页,共46页l可将铝合金分为可将铝合金分为变形铝合金变形铝合金和和铸铸造铝合金造铝合金两大类。两大类。l变形铝合金又分为变形铝合金又分为可热处理强化可热处理强化和和不可热处理强化不可热处理强化两类两类.铝合金分类示意图铝合金分类示意图l二、铝合金的分类二、铝合金的分类l铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。现在学习的是第9页,共46页三、铝合金的牌号、性能及用途三、铝合金的牌号、性能及用途 l1.变形铝合金变形铝合金l 变形铝及铝合金牌号表示方法变形铝及铝合金牌号表示方法 l根据国标规定根据国
6、标规定,变形铝及铝合金可直接引用国际四位数,变形铝及铝合金可直接引用国际四位数字体系牌号字体系牌号或采用国标规定的四位字符牌号或采用国标规定的四位字符牌号。现在学习的是第10页,共46页lGB 3190-82中的旧牌号仍可中的旧牌号仍可继续使用,继续使用,表示方法为表示方法为:防锈铝合金:防锈铝合金:LF+序号序号 硬铝合金硬铝合金:LY+序号序号 超硬铝合金超硬铝合金:LC+序号序号 锻铝合金锻铝合金:LD+序号序号铝合金波纹管铝合金波纹管铝合金波纹管铝合金波纹管铝铝合合金金制制品品铝是可以回收利用的金属铝是可以回收利用的金属铝是可以回收利用的金属铝是可以回收利用的金属现在学习的是第11页,
7、共46页l 常用变形铝合金常用变形铝合金l 防锈铝合金防锈铝合金l主要是主要是Al-Mn和和Al-Mg系系合金。合金。lMn和和Mg主要作用是主要作用是卫星天线卫星天线(LF2)提高抗蚀能力和塑性,并起固溶强化作用。提高抗蚀能力和塑性,并起固溶强化作用。l防锈铝合金锻造退火后组织为单相固溶体,抗蚀性、焊接防锈铝合金锻造退火后组织为单相固溶体,抗蚀性、焊接性能好,易于变形加工,但切削性能差。性能好,易于变形加工,但切削性能差。l不能进行热处理强化,常利用加工硬化提高其强度。不能进行热处理强化,常利用加工硬化提高其强度。现在学习的是第12页,共46页汽化汽化汽化汽化器器器器(热热热热交换交换交换交
8、换管为管为管为管为LF21LF21)l常用的常用的Al-Mn系合金有系合金有 LF21(3A21),其抗蚀性和强度,其抗蚀性和强度高于纯铝,用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要弯曲、高于纯铝,用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要弯曲、冲压加工的零件。冲压加工的零件。l常用的常用的Al-Mg系合金有系合金有 LF5(5A05),其密度比纯,其密度比纯 铝铝小小,强强度度比比Al-Mn合合金金高高,在在航航空空工工业业中中得得到到广广泛泛应应用用,如如制制造造管管道道、容容器器、铆铆钉钉及及承承受受中中等等载荷的零件。载荷的零件。现在学习的是第13页,共46页l 硬铝合金硬铝合金l主要是主要是Al
9、-Cu-Mg系合金,并含少量系合金,并含少量Mn。l可进行时效强化,也可进行变形强化。可进行时效强化,也可进行变形强化。l强度、硬度高,加工性能好,耐蚀性低于防锈铝。强度、硬度高,加工性能好,耐蚀性低于防锈铝。l常用硬铝合金如常用硬铝合金如LY11(2A11)、LY12(2A12)等,用于制造冲压件等,用于制造冲压件、模模锻件和铆接件,如螺锻件和铆接件,如螺旋桨、梁、铆钉等旋桨、梁、铆钉等.飞机翼梁飞机翼梁(腹板腹板为硬铝合金为硬铝合金)现在学习的是第14页,共46页l 超硬铝合金超硬铝合金l属属Al-Zn-Mg-Cu系合金,并含有系合金,并含有少量少量Cr和和Mn。l时效强化效果超过硬铝合金
10、时效强化效果超过硬铝合金.l热态塑性好,但耐蚀性差。热态塑性好,但耐蚀性差。常常用合金有用合金有 LC4(7A04)、LC9(7A09)等,主要用于工作温度等,主要用于工作温度较低、受力较大的结构件较低、受力较大的结构件,如如飞机大梁飞机大梁、起落架等起落架等.飞飞机机主主起起落落架架现在学习的是第15页,共46页l 锻铝合金锻铝合金lAl-Cu-Mg-Si系合金系合金 可锻可锻性好,力学性能高,用于性好,力学性能高,用于形状复杂的锻件和模锻件,形状复杂的锻件和模锻件,如喷气发动机压气机叶轮、如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等导风轮等.压气机叶片压气机叶片压气机叶片压气机叶片lAl-Cu-Mg-
11、Fe-Ni系耐热锻铝合金系耐热锻铝合金 常用牌号有常用牌号有LD7(2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等等。用于制造。用于制造150 225下工作的零件,如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。下工作的零件,如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。现在学习的是第16页,共46页美美F-117隐身战斗机隐身战斗机(所用材料大部分是铝合金所用材料大部分是铝合金)高比强铝合金机翼高比强铝合金机翼现在学习的是第17页,共46页l2.铸造铝合金铸造铝合金 包括:包括:lAl-Si系:系:代号为代号为ZL1+两位数字顺序号两位数字顺序号lAl-Cu系:系:代号为代号为ZL2+两位数字顺序号两位数字顺序号l
12、Al-Mg系:系:代号为代号为ZL3+两位数字顺序号两位数字顺序号lAl-Zn系:系:代号为代号为ZL4+两位数字顺序号两位数字顺序号l Al-Si系铸造铝合金系铸造铝合金 l又称又称硅铝明硅铝明。其中。其中ZL102(ZAlSi12)是含是含12%Si的的铝硅二元合金,称为铝硅二元合金,称为简单硅铝明简单硅铝明.现在学习的是第18页,共46页l加入其他合金元素的铝硅铸造合金加入其他合金元素的铝硅铸造合金称称复杂复杂(或特殊或特殊)硅铝明硅铝明。lAl-Si系铸造铝合金的铸造性能好,系铸造铝合金的铸造性能好,具有优良的耐蚀性、耐热性和焊具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性能。接性能。活塞活塞(裙部
13、为铝硅合金裙部为铝硅合金)l用于制造飞机、仪表、用于制造飞机、仪表、电动机壳体、汽缸体、电动机壳体、汽缸体、风机叶片风机叶片、发动机活塞发动机活塞等。等。现在学习的是第19页,共46页l Al-Cu系铸造铝合金系铸造铝合金l这类合金的耐热性好,强度较高;但密度大,铸造性这类合金的耐热性好,强度较高;但密度大,铸造性能、耐蚀性能差,强度低于能、耐蚀性能差,强度低于Al-Si系合金。系合金。汽缸头汽缸头l常用代号有常用代号有ZL201(ZAlCu5Mn)、ZL203(ZAlCu4)等。等。主要用于制主要用于制造在较高温度下工作的高造在较高温度下工作的高强零件,如内燃机汽缸头、强零件,如内燃机汽缸头
14、、汽车活塞等。汽车活塞等。现在学习的是第20页,共46页l Al-Mg系铸造铝合系铸造铝合金金l这类合金的耐蚀性好,这类合金的耐蚀性好,强度高,密度小;但强度高,密度小;但铸造性能差铸造性能差,耐热性低。耐热性低。l常用代号为常用代号为ZL301(ZAlMg10)、ZL303(ZAlMg5Si1)等等.l主要用于制造外形简单、承受冲击载荷、在腐蚀性介质下工作主要用于制造外形简单、承受冲击载荷、在腐蚀性介质下工作的零件,如舰船配件、氨用泵体等。的零件,如舰船配件、氨用泵体等。鼓风机密封件等鼓风机密封件等(ZL102、301)现在学习的是第21页,共46页l Al-Zn系铸造铝合金系铸造铝合金l这
15、类合金的铸造性能好,强度较高,可自然时效强化;但密这类合金的铸造性能好,强度较高,可自然时效强化;但密度大,耐蚀性较差。度大,耐蚀性较差。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)l常用代号为常用代号为ZL401(ZAlZn11Si7)、ZL402(ZAlZn6Mg)等等.l主要用于制造形状复杂主要用于制造形状复杂受力较小的汽车、飞机、受力较小的汽车、飞机、仪器零件。仪器零件。现在学习的是第22页,共46页第二节第二节 铜及铜合金铜及铜合金 l一、铜及铜合金性能特点一、铜及铜合金性能特点l纯铜纯铜呈紫红色,故又称呈紫红色,故又称紫铜紫铜,具,具有面心立
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