实用机械工程材料及选用教学课件作者张正贵第9章有色金属-完成课件.ppt

第9章 有色金属 本章主要内容 9.1 铝及铝合金 9.2 铜及铜合金 9.3 镁及镁合金 9.4 滑动轴承合金 9.5其他有色金属及合金 图9-1铝合金相图的一般类型 9.5.2 锌基合金 纯锌是白而略带蓝灰色金属，密度为7.19×103Kg/m3，熔点为419℃，具有六方晶格，无同素异构转变。 纯锌具有一定的强度和较好的耐蚀性，主要用于配制各种合金和钢板表面镀锌。 锌基合金是以锌为基加入其他元素组成的合金。 常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等。 锌基合金具有良好的造性能，熔点低，流动性好，熔化与压铸时不吸铁、不腐蚀压型、不粘模，可以压铸形状复杂、薄壁的精密件，铸件表面光滑； 易熔焊，钎焊；有很好的常温机械性能和耐磨性，在大气中耐腐蚀； 残废料便于回收和重熔；可进行表面处理，如电镀、喷涂、喷漆等。 蠕变强度低，易发生自然时效引起尺寸变化。 与巴氏合金相比除了拥有显著的性价比优势外，还具有更高的强韧性、更低的比重和更宽的应用范围等特点。广泛应用于汽车、机械制造、印刷制板、电池阴极等。 熔融法制备，压铸或压力加工成材。 9.5.1钛及钛合金 （１）α型钛合金 （２）β型钛合金 （３）α＋β型钛合金 α＋β型钛合金的组织是由α固溶体和β固溶体两相构成。 合金元素： 主要有铝、钒等。 性能特点： 因而兼有α型钛合金和β型钛合金的优点，有良好的高温性能和韧性，并可进行热处理强化。 工艺特点： 这类钛合金生产工艺简单，可以通过改变成分和选择热处理工艺参数，在很宽范围内改变合金的性能。 因此，α＋β型钛合金得到了比较广泛的应用。常用牌号有TC1、TC2、TC4等，其以TC应用最广。 2.钛合金分类 9.2.1工业纯铜 纯铜的强度低，不宜直接用作结构材料，除用于电机、电器工业外，多作为配制铜合金的原料。 退火态Rm为250 MPa～270 MPa，A为35％～45％。 经强烈冷加工后，Rm为392 MPa～441 MPa，A下降为1％～3％，采用退火处理可消除铜的加工硬化。 纯铜具有面心立方晶格，无同素异构转变，滑移系多，易塑性变形，具有良好的塑性，可以进行冷、热压力加工成板、带和线材等各种半成品，还具有优良的焊接性能。 纯铜在大气、淡水或非氧化性酸液中，具有很高的化学稳定性，但在海水中抗蚀性较差，在氧化性酸、盐中极易被腐蚀。铜具有抗磁性，因而用于制造抗磁性干扰的仪器、仪表零件，如罗盘、航空仪器和瞄准器等零件。 9.2.1工业纯铜 工业纯铜的主要用途是配制铜合金，制作导电、导热材料及耐蚀器件等。铜的最高纯度可达99.999%（三个9），工业纯铜的纯度约为99.90～99.96%。纯铜中的杂质主要有铅、铋、氧、硫、砷等，它们都将降低纯铜的导电性。 加工铜及铜合金牌号和化学成分应符合GB/T5231-2012标准，本标准中部分牌号等同采用了美国铜及铜合金的牌号和化学成分，对原国家标准中的部分牌号的化学成分做出新的规定，保留了GB/T5231-2001标准中的111个牌号，新增加了102个牌号，总计包括213个牌号。对无氧铜氧的含量做出了调整。具体的牌号、代号及氧的含量见9-4表。 无氧铜是在碳和还原性气体保护下进行熔炼和铸造的，氧含量极低，无氧铜无氢脆现象，导电率高，加工性能和焊接性能、耐蚀性能和低温性能均好。一般用于音响器材、真空电子器件、电缆等电工电子应用之中。主要用于电真空器件。 9.2.2铜合金的分类及牌号表示方法 铜合金按化学成分可分为： 黄铜(铜锌合金) 青铜(铜锡合金、及含铝、硅、铅、铍、锰的铜合金) 白铜(铜镍合金)。 黄铜按化学成分分为普通黄铜和特殊黄铜； 按加工方法分为加工黄铜和铸造黄铜； 按退火组织分为α黄铜和(α+β)黄铜。 普通黄铜牌号 以字母“H”为首(H为“黄”的汉语拼音第一个大写字母），其后注明含铜量的百分数。 特殊黄铜 以“H”＋主加元素符号＋铜的质量分数＋主加元素的质量分数来表示，如HMn58-2，表示wCu=58%，wMn=2%,其余为Zn的特殊黄铜。 9.2.2铜合金的分类及牌号表示方法 青铜的编号 用“青”字的汉语拼音第一个大写字母“Q”，后面加上主添加元素的化学符号，再加主添加元素的含量和辅助元素的含量来表示。 铸造青铜，则在前面加上“Z”表示。 如QSn4-3，表示含wSn=4％、wzn=3％的锡青铜； QBe2，表示含wBe=2％的铍青铜。 9.2.3黄铜