汽车机械基础-有色金属与非金属材料

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1、项目14有色金属与非金属材料1、了解铝及铝合金的特点和应用2、掌握黄铜、青铜分类、编号、含义、特点和用途3、了解轴承合金性能要求和组织特点4、了解轴承合金性能和组织特点5、了解工程材料和陶瓷的特性及应用6、了解复合材料的性能14.1有色金属及其合金1.定义:除黑色金属(钢、铁)以外的所有金属。2.性能特点:具有独特的性能。3.分类重金属(密度＞3.5);Cu、Ni等。轻金属(密度＜3.5);Al、Mg等。贵重金属;Au、Ag、Pt等。稀有金属;W、Ti、Ni等。半金属;Si、B等。铝及铝合金一.铝的性

2、能特点:密度小;导电及导热性能好;抗大气腐蚀性好;塑性高;强度低;无磁性;无打击火花;加工工性好等。二.纯铝的分类高纯铝L01～04工业高纯铝L0、L00工业纯铝L1～5铝合金分类变形铝合金铸造铝合金防锈铝铝硅系铸造合金铝铜系铸造合金铝镁系铸造合金铝锌系铸造合金铝合金的分类硬铝超硬铝锻铝1.变形铝合金(1)防锈铝合金(LF)Al–Mn通过固溶强化提高铝合金的强度和抗蚀性(比纯铝好)。例如:LF21。Al–Mg通过固溶强化提高铝合金的强度和抗蚀性(比纯铝轻)。例如:LF2、LF6等。飞机翼梁(腹板为硬铝

3、合金)合金元素：Al–Cu–Mg通过时效强化提铝合金强度，但耐蚀性不高。LY1、LY11、LY12。(2)硬铝合金(LY)(3)超硬铝合金(LC)合金元素：Al–Zn–Mg–Cu通过时效强化和形成的强化相,使铝合金达到最高的硬度和强度，但耐蚀性差。LC4、LC9。飞机主起落架合金元素：Al–Mg–Si–Cu通过固溶处理和人工时效来提高铝合金的力学性能具有良好的热塑性,。LD5、LD6、LD10。各类叶片(4)锻铝合金(LD)2.铸造铝合金(castaluminumalloy)铸造铝–硅合金铸造铝–铜合

4、金铸造铝–镁合金铸造铝–锌合金活塞(裙部为铝硅合金)铸造铝–硅合金(ZL101～ZL111):有较高的强度、塑性及耐热性,但铸造性能和耐蚀性较差。汽缸头铸造铝–铜合金(ZL201～ZL203)有较高的强度、韧性及耐蚀性,但铸造性能和耐热性较差。鼓风机用密封件(ZL102)及抗空架件(ZL301)铸造铝–镁合金(ZL301、ZL302)具有良好的铸造性,经变质处理和时效处理后,强度高,但耐蚀性差。大型空压机活塞(ZL401)铸造铝–锌合金(ZL401、ZL402)铜及铜合金铜的性能特点:密度大；导电及导

5、热性能好；抗大气腐蚀性好；塑性高；强度低；无磁性；无打击火花；加工工艺性好等。纯铜的分类工业纯铜T1～T4铜合金的分类黄铜:Cu–Zn白铜:Cu–Ni青铜:除黄铜和白铜外的所有铜合金。铜合金的分类普通黄铜的牌号(Z)H90含铜量WCu=90%黄铜铸造常用的黄铜金奖黄铜---H90弹壳黄铜---H70(H68)日用黄铜---H62(H59)法兰阀闸阀冷凝器管特殊黄铜(specialbrass)1.定义:在黄铜中加入Al、Fe、Si、Cr、Ni、Sn、Mn等元素所形成的合金。2.牌号:HAl59-3含铝量

6、WAl=3%含铜量WCu=59%青铜(bronze)普通青铜(锡青铜)(tinbronze)特殊青铜(无锡青铜)(tin–freebronze)青铜牌号的表示方法ZQSn10–1其它合金元素含量为1%主加元素锡其含量为WSn=10%青铜铸造特殊青铜(无锡青铜)(tin–freebronze)1.硅青铜:QSi3–12.铝青铜:QAl73.铍青铜:QBe2;具有非常好的力学性能。用于制造重要、精密、高温、高速下工作的零件。14.1.3滑动轴承合金用于制作轴瓦及其内衬的合金，轴瓦可直接用耐磨合金制成，也可

7、在钢背上浇注（或轧制）一层耐磨合金形成复合的轴瓦。因滑动轴承传动效率不如滚动轴承，目前机器中滚动轴承的应用范围很广。但是滑动轴承承压面积大、噪声小、工作平稳，故常用于高速重载的场合，如汽车发动机的连杆轴承和曲轴轴承。常用的轴承合金有锡基、铅基、铜基和铝基轴承合金等。（1）锡基、铅基轴承合金（巴氏合金）：锡基和铅基轴承合金牌号表示方法为Z+基本元素符号+主加元素+主加元素含量+辅加元素及含量。例如，ZPbSi15Sn5为铸造铅基合金，“Z”表示铸造，含主加元素Si=15%和辅加元素Sn=5%，其余为Pb

8、。（2）铝基、铜基轴承合金①铝基轴承合金铝基轴承合金的基本元素是铝，主添加元素有锑和锡，是一种新型减摩材料，资源丰富，价格低廉。铝基轴承合金比重小，导热性好，疲劳强度高，抗蚀性和化学稳定性好。又因本身强度较高，使轴易磨损，故应提高轴的硬度。汽车上应用较多的是高锡铝基轴承合金。②铜基轴承合金主要有锡青铜和铅青铜。常用的锡青铜有ZCuSn10Pb1和ZCuSn5Pb5Zn5等。铸态组织中存在着较多的分散缩孔，有利于储存润滑油，这种合金能承受较大的载荷，广泛用