【冶金精品文档】有色金属及其合金.pptx

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1、第十二讲有色金属及其合金主讲：曹光明有色金属及其合金一、Al及Al合金1、工业纯Al2、Al合金的分类、牌号及用途二、Cu及Cu合金1、纯Cu2、Cu合金三、轴承合金1、对轴承合金的性能要求2、轴承合金的组织3、轴承合金的种类四、粉末冶金与硬质合金1、粉末冶金2、硬质合金有色金属及其合金一、Al及Al合金1、工业纯Al（1）物理化学性能质轻、熔点低，无同素异构转变，导电、导热性好，抗大气腐蚀。（2）力学性能强度低；塑性、韧性好。但可冷作硬化。（3）主要用途做导线及各种Al合金轻工产品。（4）牌号L1、L2

2、、L3、……，序号越大，杂质含量越多。LG1、LG2、……，表示＞99.7%的高纯铝。主目录数字越大纯度越高。2、Al合金的分类、牌号及用途分为形变Al合金和铸造Al合金两大类。（1）形变Al合金①防锈Al合金（LF）属于Al-Mn、Al-Mg系Al合金。Mn、Mg都具有固溶强化作用，Mn主要提高耐蚀性，Mg主要降低密度ρ，减轻重量。编号：LF××，其中××表示顺序号。性能：耐蚀，塑性、焊接性好，但不宜切削，只能冷变形强化。用途：做一些构件、管道、容器、蒙皮。②硬Al合金（LY）属于Al-Cu-Mg-Mn

3、系Al合金。Cu、Mg主要用来时效产生强化相；Mn主要提高耐蚀性。编号：LY××，其中××表示顺序号。性能：σb、HR较高，抗蚀性差。用途：做飞机构架、螺旋桨、叶片等。有色金属及其合金属于Al-Cu-Mg-Zn系Al合金，时效时产生多种第二相，强化效果明显。编号：LC××，其中××为顺序号。性能：σb、HR高，抗蚀性差。用途：做飞机的主要受力部件，如大梁桁架、加强框、起落架等。④锻铝合金（LD）属于Al-Cu-Mg-Si系、Al-Cu-Mg-Ni-Fe系Al合金。前者为普通锻铝，后者为耐热锻铝。编号：LD

4、××，其中××为顺序号。性能：热塑性好，抗蚀，可锻造，可热处理强化（固溶处理+时效）。用途：主要做外形复杂的锻件及模锻件。（2）铸造铝合金分为四大类：①Al-Si系；②Al-Cu系；③Al-Mg系；④Al-Zn系其中Al-Si系铸铝合金的力学性能、铸造性能较好，应用最广。但往往铸造组织粗大，须通过变质处理予以细化。编号：ZL×××，其中第一个号为系列号，后两个为序号。有色金属及其合金1、纯铜（1）物性：ρ=8.9g/cm3，熔点T=1083℃，无同素异构转变，抗蚀、导电、导热。（2）力性：强度低（σb=2

5、00-250Mpa），比Al高。塑性高（δ=35-45%），比Al低。（3）用途：作电线、散热器、电缆、配制Cu合金。（4）牌号：T1、T2、T3、T4，序号越大，纯度越低。2、Cu合金（1）黄铜黄铜成分：Cu+Zn（主加元素）。①普通黄铜成分：Cu+Zn。性能：Zn↑、σb、ψ↑，当30-32Zn%时ψ→max，40-42%Zn时，σb→max，当＞45%Zn后无实用价值。牌号：H××，H后的两个数字表示Cu的含量。例如，H62、H68、H70等。有色金属及其合金成分：Cu+Zn+（Pb、Al、Mn、S

6、n、Fe、Ni、Si等）。加入合金元素的作用是提高强度、耐磨性、抗蚀性等。牌号：HPb××-×，HMn××-×等。例如，HMn58-2，HPb59-1其中前两位数是Cu的含量，后一个数是添加合金元素的含量，余量为Zn。黄铜按生产方式又分为压力加工黄铜和铸造黄铜。铸造黄铜含铜多合金元素少，其熔点低，铸造性能好，耐磨、抗蚀。（2）青铜①锡青铜成分：Cu+Sn。性能：当＜8%Sn时，塑性好，可锻压；当＞10%Sn时，强度提高，适于铸造。抗蚀、耐磨、导热、热膨胀系数小，各方面性能优越，但强度较低，价贵。牌号：压力

7、加工锡青铜：例如，QSn4-3、QSn6.5-0.4，前一位数是Sn的含量，后一位是其它元素的含量，余量为Cu。有色金属及其合金ZCuSn10Zn2、ZCuSn10Pb1，余量为Cu。②无锡青铜铝青铜：σb↑、αk↑、σ-1↑，耐蚀、耐磨，铸造性能↑，主要做齿轮、摩擦片、蜗轮等。牌号如ZCuAl10Fe3、ZCuAl9Mn2等。铍青铜：1.7-2.5%Be，可淬火时效强化，σb、HR↑，σe↑，σ-1↑，耐磨，耐蚀，但格贵，限制了工业应用。主要用来制作弹性元件，耐磨件及其它重要零件，如高速、高压、高温下工

8、作的轴承、衬套等。牌号如QBe2等。三、滑动轴承合金是指做轴瓦及滑动轴承内衬的合金。1、性能要求（1）一定的σb、HR（承载），αk、ψ（抗冲击、振动），σ-1（抗疲劳）。（2）良好的减摩性，嵌藏性，顺应性——保证良好的磨合性能。（3）良好的耐蚀性，导热性，较小的膨胀系数。（4）易加工，价廉。有色金属及其合金2、组织理想组织：软基体上分布着硬质点：如Sn、Pb基轴承合金。软基体承载能力差，但其它性能优越。另一类：硬基体上分布着