题五铸铁有色金属等其他材料ppt课件

1、课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题5课题五铸铁、有色金属等其他资料 课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题5教学重点1、灰铸铁，球墨铸铁的牌号，性能及运用。2、常用黄铜和青铜的牌号，性能及用途 3、硬质合金的分类；牌号，及运用。4、工程塑料和复合资料的定义、特性、分类教学难点1、铸铁的石墨化。2、根据零件的运用需求，正确选用适宜的有色金属资料牌号。3、粉末冶金资料含硬质合金的性能特点及运用。4、工程塑料化学称号较难记忆。 本课题重点与难点课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题5 铸铁

2、是一系列主要由铁、碳和硅组成的合金总称。具有良好的铸造性、耐磨性、减震性、切削加工性等，且制造容易、价钱廉价。铸铁按碳的存在方式分为：1.白口铸铁：Fe3C2.灰口铸铁：G3.麻口铸铁：Fe3C+G此外，为满足耐热、耐蚀、耐磨等特殊性能的需求，在铸铁中参与铬、钼、铜、铝、硅等合金元素就得到合金铸铁。 3.5.1 铸铁 1、铸铁的石墨化及其影响要素 课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题5 石墨的外形、数量、大小及分布对铸铁的组织和性能有重要影响。 铸铁中碳原子以石墨G方式析出的过程称为石墨化。 石墨是碳的一种结晶方式，具有六方晶格，强度、硬度、塑性和韧性极低

3、，接近于零，硬度仅为35HBS。3.5.1 铸铁 1铸铁的石墨化 课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题5 1化学成分的影响 3.5.1 铸铁 2影响石墨化的要素 碳和硅是剧烈促进石墨化的元素。铸铁中碳、硅的含量越高，越容易进展石墨化，得到灰口铸铁组织。 硫是剧烈阻止石墨化的元素。普通Ws0.15。 锰是阻止石墨化的元素。普通WMn0.61.3。 磷是微弱促进石墨化的元素。普通WP0.3。2冷却速度的影响 课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.1 铸铁 2、灰铸铁的成分、组织与性能 成份：普通为Wc=2.5%4.

4、0%,Wsi=1.0%3.0%,WMn=0.5%1.4%,Ws0.15%,Wp0.30%。组织：看成是碳钢的基体加片状石墨，分为三类：铁素体基体、铁素体-珠光体基体、珠光体基体灰铸铁。性能：取决于基体组织和石墨的形状、数量、大小和分布。 灰铸铁的抗拉强度、塑性、韧性比钢低很多。具有优良的铸造性能、优良的切削加工性能、良好的减振性、减摩性和低的缺口敏感性。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.1 铸铁 3、灰铸铁的孕育处置 在浇注前向铁水中参与少量孕育剂，使大量高度弥散的难熔质点成为石墨的结晶中心，以获得细小均匀的石墨片和细片珠光体。 经过孕育处置得

5、到的铸铁称为孕育铸铁。孕育铸铁有较高的强度，且铸件各部位截面上的组织和性能比较均匀。4、灰铸铁的牌号、性能及用途 牌号用“HT+数字表示。HT是“灰铁两字的汉语拼音字首，数字表示最低的抗拉强度值MPa。例：HT150。 灰铸铁的性能性能特点是消费简单、运用广泛，其产量占整个铸铁产量的80%以上。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.1 铸铁 5、灰铸铁的热处置 灰铸铁热处置只能改动基体组织，不能改动石墨的外形、数量、大小和分布。热处置主要作用是消除应力、改善切削加工性、提高外表的硬度和耐磨性等。1去应力退火 工艺为：加热至500600，保温一段时间

6、后，随炉冷至200以下出炉空冷。2消除白口、降低硬度退火 加热到850900，保温25h，然后随炉冷却至250400出炉空冷。3外表淬火 主要作用是提高铸件的外表硬度和耐磨性。常用的有火焰淬火、感应淬火、接触电阻加热淬火等。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.1 铸铁 6、球墨铸铁的成分、组织与性能 成份：球墨铸铁的化学成分普通为：Wc=3640，Wsi=2028，WMn0.608，Ws004，Wp01，WMg0.030.05，WRE0030.05。组织：分为铁素体球墨铸铁、铁素体珠光体球墨铸铁、珠光体球墨铸铁和贝氏体球墨铸铁四种。性能：力学性能

7、比灰口铸铁高得多，强度与钢接近，屈强比到达0.70.8，比碳钢高；塑性和韧性比灰铸铁好，仍比钢差。具有良好的铸造性能、减震性、减摩性、低的缺口敏感性、切削加工性等。但存在收缩率较大、流动性稍差、白口倾向大等缺陷。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.1 铸铁 7、球墨铸铁的牌号、性能及用途 牌号用“QT+A组数字-B组数字表示。QT是“球铁两字的汉语拼音字首A组数字表示最低的抗拉强度值MPaB组数字表示最低伸长率。例：QT600-3。 广泛用于制造受力复杂、性能要求较高的重要零件。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理

8、 课题53.5.1 铸铁 8、球墨铸铁的热处置 热处置比钢的加热温度略高些、保温时间长些、加热速度和冷却速度要慢些。 1、退火 分为去应力退火、低温退火和高温退火。目的是消除铸造内应力，获得铁素体基体，提高塑性和韧性。2、正火 分为高温正火和低温正火。目的是添加基体组织中的珠光体的数量，细化组织，提高球墨铸铁的强度和耐磨性。3、调质处置目的是得到回火索氏体基体，以获得较高的综合力学性能。4、等温淬火 目的是得到下贝氏体基体，使其具有高硬度、高强度和较好的韧性。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.1 铸铁 9、可锻铸铁 可锻铸铁的消费是先浇注成白口

9、铸铁，然后再经高温经长时间石墨化退火。1、可锻铸铁的成分、组织与性能成份：较低的碳、硅含量，普通Wc=2.22.8，Wsi=1.21.8，WMn0.408，Wp01，Ws0.2。 组织：分为铁素体可锻铸铁又称黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁两种。性能：强度和韧性比灰铸铁提高很多。可锻铸铁并不可锻。 2、可锻铸铁的牌号、性能及用途 牌号用“KT+表示类别的字母+A组数字-B组数字表示。表示类别的字母有H、B、Z。例：KTH370-12。 用于制造外形复杂、要求强度、韧性较高的薄壁零件。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.1 铸铁 10、蠕墨铸铁 经过在

10、一定成分的铁水中参与适量的蠕化剂、再加孕育剂而消费制得的。1、蠕墨铸铁的成分、组织与性能成份：Wc=3.53.9，Wsi=2.22.8，WMn0.408，Wp01，Ws0.2。 组织：分为铁素体、铁素体-珠光体和珠光体三种。性能：力学性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间。减震性、铸造性能、导热性优于球墨铸铁，切削加工性比灰铸铁差。2、蠕墨铸铁的牌号、性能及用途 牌号用“RuT+一组数字表示，RuT是“蠕铁两字的汉语拼音字首， 一组数字表示最低的抗拉强度值MPa。例：RuT420。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.2 有色金属及其合金 1、铝及其合金 1

11、工业纯铝 铝及其合金是航空工业中的主要构造资料，是有色金属中运用最广泛的构造资料。 纯铝呈雪白色，是一种轻金属，面心立方晶格、无同素异晶转变，熔点低、密度小，具有优良的加工工艺性能、电导性、热导性和耐大气腐蚀才干。 其牌号用l表示。最后两位数字表示铝的最低百分含量，第二位字母表示原始纯铝的改型情况，如lA35。 工业纯铝是WAl=99.0099.80%的纯铝，主要用来制造电线、电缆、散热片、配置合金等。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.2 有色金属及其合金 2铝合金 1、铝合金的分类与牌号1铝合金的分类分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。变形铝合

12、金又分为不能热处置强化的铝合金和能热处置强化的铝合金。2铝合金的牌号(1)变形铝合金牌号。采用四位字符牌号，铝合金的牌号用28系列表示。 第一位数字：铝合金的组别； 第二位字母：原始合金的改型情况，A为原始合金，BY为原始合金的改型合金。最后两位数字：区分同一组中不同的铝合金。例：5A02。(2)铸造铝合金牌号。用“Z+Al+元素符号+数字表示。数字是主加合金元素百分含量。例：ZAlSi9Mg。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.2 有色金属及其合金 2、铝合金的热处置 固溶处置和时效。固溶处置是将能热处置强化的铝合金加热至高温单相区，经保温第二

13、相溶解构成单相固溶体后，迅速水冷至室温，得到过饱和的固溶体的工艺。时效是将经固溶处置后的铝合金，在室温或加热到一定的温度，其性能随时间发生变化的景象。 铝合金经固溶处置后，强度和硬度不会明显升高，塑性会显著提高。但这种组织是不稳定的，经时效处置，强度和硬度显著升高，塑性下降。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.2 有色金属及其合金 3、变形铝合金 防锈铝合金 硬铝合金 超硬铝合金 锻铝合金 4、铸造铝合金Al-Si系铸造铝合金(硅铝明) Al-Cu系铸造铝合金 Al-Mg系铸造铝合金 Al-Zn系铸造铝合金 课程教学模块三：工程材料及其热处理课程

14、教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.2 有色金属及其合金 2、铜及其合金 1工业纯铜 纯铜呈紫红色，熔点1083，密度为8.96 g/cm3，面心立方晶格、无同素异晶转变，良好的电导性、热导性、耐蚀性、抗磁性和加工工艺性能。 工业纯铜的代号用“T加顺序号表示，共有T1、T2、T3、T4四个牌号。序号越大，纯度越低。 纯铜主要用于制造电线、电缆、导热资料及配置合金。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.2 有色金属及其合金 2铜合金 铜合金分为黄铜、青铜和白铜。 白铜是铜镍合金，主要用来制造精细机械和仪表中的耐蚀零件、热电偶等，价钱高。1、

15、黄铜 (1)普通黄铜的组织和性能。 当Wzn32时，构成单相固溶体，随锌含量添加，其强度添加塑性改善，适于冷热变形加工； 当Wzn32时，组织中出现硬而脆的相，使强度升高而塑性急剧下降； 当 Wzn45时，全部为相组织，强度急剧下降，合金已无运用价值。 还具有较好的耐蚀性和较好的铸造性能。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.2 有色金属及其合金 (2)普通黄铜的牌号、性能及用途。 压力加工黄铜的牌号用“H+数字表示。如H68。铸造普通黄铜的牌号表示方法与铸造铝合金一样。 单相黄铜H68，有较高的强度，冷、热变形才干，较好的耐蚀性，用于制造外形复杂

16、、耐蚀的零件。 双相黄铜H62，有较高的强度，可进展热变形加工，广泛用于制造热轧、热压零件或由棒材经机加工制造各种零件。 铸造普通黄铜ZCuZn38，具有铸造性能好，组织致密，主要用于普通的构造件和耐蚀零件。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.2 有色金属及其合金 2、特殊黄铜 在普通黄铜中参与其他合金元素的黄铜。 参与的合金元素有铅、锡、铝、硅、锰、铁、镍等，以改善切削加工性、提高耐蚀性、铸造性能和力学性能等。 压力加工特殊黄铜的牌号用“H+主加合金元素符号+铜的百分含量-合金元素的百分含量表示，例：HPb59-1。铸造特殊黄铜的牌号表示方法与

17、铸造铝合金一样，例：ZCuZn16Si4。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.2 有色金属及其合金 3、青铜 1锡青铜 以锡为主要添加元素的铜基合金。常用锡青铜普通Wsn314，其中压力加工锡青铜Wsn7%。 锡青铜的耐磨性好、无磁性和冷脆景象，可用于制造轴承、轴套等耐磨零件及弹簧等弹性元件。 锡青铜的铸造收缩率小，用于铸造外形复杂、致密性要求不高，耐磨、耐蚀的零件。2无锡青铜 是含铝、铍、硅、铅、锰等合金元素的铜基合金。主要有：铝青铜、铍青铜等。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.2 有色金属及其

18、合金 3、轴承合金简介 1轴承合金的性能和组织特点 轴承支承轴进展任务，会与轴颈产生摩擦。为减少轴承对轴颈的磨损，对轴承合金有如下要求： 较高的抗压强度和疲劳强度； 摩擦系数小、外表能储存光滑油，耐磨性好； 良好的抗蚀性、热导性和较小的膨胀系数； 良好的磨合性； 加工性能好，原料来源广，价钱廉价。 组织特点:软基体上分布硬质点或硬基体上分布软质点。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.2 有色金属及其合金 2常用轴承合金简介 锡基轴承合金锡基巴氏合金 铅基轴承合金铅基巴氏合金 铜基轴承合金 铝基轴承合金 课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模

19、块三：工程材料及其热处理 课题53.5.3 粉末冶金资料简介 1、粉末冶金的特点与工艺 1粉末冶金的特点 粉末冶金与普通的熔炼铸造相比，有以下特 点 1能消费具有特殊性能的资料和制品。2无切屑或少切屑的精细加工。但金属粉末本钱高、模具费用高、制品大小和外形遭到一定限制、制品的韧性和强度较差。2、粉末冶金工艺简介 课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.3 粉末冶金资料简介 2、粉末冶金资料简介 含油轴承资料 摩擦资料 铁基构造资料 以碳钢或合金钢粉末为主要成分，用粉末冶金法制造构造零件用的资料。 具有精度较高、外表质量好，省工时、省资料、消费率高，制

20、品多孔可浸光滑油，减摩、减振、消声。 广泛用于制造各类零件。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.3 粉末冶金资料简介 3、硬质合金的性能特点 1硬度高、耐磨性好、热硬性好 常温下的硬度可到达8693HRA，在9001000的温度下，仍可坚持60HRC的高硬度。可切削50HRC左右的硬质资料。2抗压强度和弹性模量高 常温下的抗压强度可达6000MPa，900时可到达1000MPa。弹性模量高，是高速工具钢的23倍。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.3 粉末冶金资料简介 4、常用的硬质合金 1常用硬质

21、合金的分类与牌号 1钨钴类硬质合金主要成分是碳化钨WC和粘结剂钴Co。牌号用“YG+数字表示，例：YG15。2钨钛钴类硬质合金主要成分是碳化钨、碳化钛TiC和粘结剂钴。牌号用“YT+数字表示，例：YT15表示。3通用硬质合金主要成分是碳化钨、碳化钛、碳化钽或碳化铌和粘结剂钴。牌号用“YW+数字表示，例：YW1。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.3 粉末冶金资料简介 2常用硬质合金的化学成分、性能与运用 1钨钴类硬质合金 碳化钨的含量越高，粘结剂钴的含量越低，那么合金的硬度、耐磨性、红硬性越高，抗弯强度和韧性越低。适宜于加工脆性资料如铸铁等。2钨

22、钛钴类硬质合金 由于碳化钛的参与，提高了硬度、耐磨性和热硬性，但抗弯强度和韧性有所下降。同时，在合金外表构成一层氧化钛薄膜，切削时不易粘刀。适于加工韧性资料如钢等。3通用硬质合金 因含碳化钽或碳化铌，有利于提高抗弯强度、硬度、耐磨性、耐热性和抗氧化才干。可用来加工铸铁和各种钢材。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.3 粉末冶金资料简介 4钢结硬质合金 性能介于高速钢和硬质合金之间，并可进展锻造、热处置、焊接。适用于制造各种外形复杂的整体刀具、模具和耐磨零件。5常用硬质合金的运用(1)切削加工用硬质合金。(2)模具用硬质合金。(3)硬质合金量具。(

23、4)耐磨零件用硬质合金。(5)矿山用硬质合金。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.4 非金属资料简介 1、高分子资料 1工程塑料 机械工程中用的高分子资料主要是各种人工合成有机高分子化合物。 塑料是以树脂为主要组分，参与一些能改善运用性能和工艺性能的添加剂而制成的一种高分子资料。1塑料的分类 按树脂在加热和冷却时所表现的性能分热塑性塑料和热固性塑料 按运用范围分通用塑料、工程塑料和耐高温塑料 课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.4 非金属资料简介 2塑料的性能特点 1质轻、比强度高2化学稳定性好3良

24、好的电绝缘性能4优良的减摩性、耐磨性和自光滑性5消声、减振性好6成形加工性好、方法简单、本钱低、消费率高 塑料的强度、硬度不及金属资料高，耐热性和热导性差、膨胀变形大、蠕变大、易老化等。3常用塑料聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、ABS等。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.4 非金属资料简介 2橡胶 1、橡胶的分类1按生胶来源分：(1)天然橡胶。(2)合成橡胶。2按运用范围分(1)通用橡胶。2)特种橡胶。2、橡胶的特性1)高弹性2)一定的强度3)耐磨性好 还具有良好的绝缘性、隔音性和吸振才干、一定的耐蚀性，最大的缺陷是老化。3、常用的橡胶及用途 天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等。课程教学模块三：工程材料及其热处理课程教学模块三：工程材料及其热处理 课题53.5.4 非金属资料简介 3胶粘剂 1、胶接的特点 具有胶接接头应力分布均匀、接头光滑平整、能胶接各种资料、密封性好、胶接工艺简单、胶粘剂质量轻等优点。但胶接接头强度低于母材、运用温度低、易老化等。3、常用胶粘剂 合成胶粘剂，由基料和适量的添加剂组成。常用的有酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、氯丁橡胶、丁腈橡胶等。2、胶粘剂分类1按胶粘剂化学成分分(1)无