工程材料与其成形技术基础(1-5章).ppt

2) 青铜 青铜原指Cu-Sn合金，是人类应用最早的一种合金，但工业上习惯称含有Al、Si、Pb、Mn、Be等的铜基合金为青铜。青铜包括有锡青铜、铝青铜、铍青铜等。 ? 图1－33 青铜工艺品 3）白铜 白铜:以镍为主加合金 元素的铜合金。主要有普 通白铜、铝白铜和锰白铜 等。 白铜耐蚀性好、电阻 率高，多用来制造船舶仪 器零件、化工机械零件和 医疗器械。 图1-34 白铜管 2.铝及铝合金 铝是地壳中储量最 丰富的元素之一，约占 全部金属的三分之一。 特点：铝的比重轻，是铜 的1/3倍，属于轻金 属。熔点是660℃。 铝的导电性和导热性 都很好，仅次于银和 铜。因此，铝被广泛 用于制造导电材料和 热传导器件。 图1-35 铝为基的二元合金的共晶相图 (1)纯铝 特点：质量轻、溶点低。具有良好的塑性、耐蚀性、导热性和导电性，且价格相对低廉。但其强度和硬度均低，因此用于制造电线、电缆、耐蚀器具和生活用以及配制各种铝合金。 （2）铝合金 以铝为基的合金，强度高于纯铝，用于制造承受载荷的结构零件。 主加元素：如铜、锰、硅、镁、锌等。一般起强化作用。 附加元素：如铬、铁、锆等。用于细化 铝合金晶粒和改善热处理性能。 图1-36 铝合金扳状抛物面天线 根据铝合金的成分和工艺特点，可以将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两类。 1）变形铝合金 加热时能形成单相固溶体组织，塑性较好，宜于进行压力加工的铝合金。 2）铸造铝合金 以铝为基的铸造合金，其力学性能不如变形铝合金，但铸造性能好，适于制造形状复杂的铸件。 图1-37工业铝合金型材 图1-38铸造铝合金金相组织 4.4 粉末冶金材料 粉末冶金材料： 用粉末冶金方法制造的材料，即制取金属粉末并通过成形和烧结由金属粉末与（或不与）非金属粉末添加剂的混合物制成的材料。 图1-39 粉末冶金制品 1.粉末冶金材料的应用 粉末冶金材料的应用十分广泛。 1）机械制造中常用作：减磨材料、结构材料、过滤材料、摩 擦材料和硬质合金。 2）还可以制造难溶金属材料、特殊电磁性能材料、多孔金属过滤材料等。 3）特别是金属的熔点和密度相差悬殊、在液态下互不相溶的合金，往往只能用粉末冶金的方法制取。 由于压模与金属粉末成本较高，一般只适用于中、小型制品的成批、大量生产。 2.常用的粉末冶金材料 （1）硬质合金 硬质合金采用高硬度、难溶的金属碳化物（WC、TiC等）粉末为硬质点，加入Co、Mo或Ni作为粘结剂，经过混合、压制和烧结而成。 特点：硬度高、耐磨性好、耐热性好，较 高的抗弯强度与刚度，良好的耐蚀性与抗氧化性，但韧性较低。 应用：用来制造刃具和以及某些冷作模具、量具和 不受冲击和振动的高耐磨零件（如磨床顶尖等）。 粉末合金 硬质合金 烧结减摩材料 烧结摩擦材料 烧结钢 （2）烧结减摩材料和烧结摩擦材料 烧结减摩材料是工作时要求减少摩擦的材料，以多孔轴承材料最为常用。这种用铁与石墨或者青铜与石墨等粉末烧结材料制成的轴承，具有多孔性，在毛细作用下 ，可以吸附大量油，以供工作时润滑，所以又称含油轴承。 烧结摩擦材料通常是用铁、铜等金属材料作为基体，并 加入石棉、Al2O3等摩擦组元以及石墨或MoS2等润滑剂的粉末加压烧结或烧结后压制而成。广泛用来制造机器上的制动带和离合器片等。 （3）烧结钢 以碳钢或合金钢粉末为主并用冶金法制成的材料，可用于制造电钻齿轮和液压泵齿轮等。 思考题 1.钢中杂质元素和合金元素对钢的力学性能有哪些影响？ 2.指出下列钢铁材料牌号的含义及主要用途： Q235A 08F T8A Q345 ZG270-500 HT250 20Cr Cr12 5CrMnMo QT400-15 3.影响铸铁石墨化的因素有哪些？各是如何影响的？ 4.各类铝合金在性能特点及应用上有哪些不同？ 8’ 第五章 非金属材料及新型工程材料 5.1 高分子材料 高分子材料: 相对分子量很大的有机化合物，远比普通的有机物或无机物等低分子化合物的相对分子量大的多。 高分子材料可分为天然的和人工合成的两大类。合成方法常见的有两种，即加成聚合和缩合聚合。 图1-40 PEEVA高分子