工程材料学课件

1、第八章第八章 有色金属及合金有色金属及合金铝及铝合金铝及铝合金铜及铜合金铜及铜合金滑动轴承合金滑动轴承合金铝及铝合金铝及铝合金一、工业纯铝一、工业纯铝1.1.性能性能a、比重轻（约为、比重轻（约为Fe、Cu的三分之一）、导电导热的三分之一）、导电导热性好性好b、具有面心立方晶格，、具有面心立方晶格，塑性韧性好塑性韧性好c、耐蚀性好（优先与空气、耐蚀性好（优先与空气中的氧形成致密的中的氧形成致密的Al2O3薄薄膜）膜）铝合金制造的机翼铝合金制造的机翼铝及铝合金铝及铝合金一、工业纯铝一、工业纯铝2.牌号牌号L1、L2L7 “铝铝”的第一个字母的第一个字母数字数字，纯度，纯度铝及铝合金铝及铝合金一、

2、工业纯铝一、工业纯铝3.应用应用 纯铝在工程上一般用纯铝在工程上一般用于制作导电体；耐腐蚀于制作导电体；耐腐蚀和重量较轻的生活用具、和重量较轻的生活用具、器皿及仪表壳（无磁性器皿及仪表壳（无磁性干扰）；某些特殊的场干扰）；某些特殊的场合合,如：加油管件及氧气如：加油管件及氧气车间地板（无火花）。车间地板（无火花）。纯铝显卡散热器铝及铝合金铝及铝合金二、铝合金二、铝合金根据相根据相图特点图特点高温单相高温单相组织组织 形变铝合金形变铝合金高温共晶反应高温共晶反应 铸造铝合金铸造铝合金铝合金分类示意图铝合金分类示意图高比强铝合金机翼高比强铝合金机翼美美F-117隐身战斗机隐身战斗机(所用材料大部分

3、是铝合金所用材料大部分是铝合金)铝及铝合金铝及铝合金二、铝合金二、铝合金形变铝合金形变铝合金1.成分特点成分特点 高温时能获得单一的固溶体，塑性好，可以进行压力高温时能获得单一的固溶体，塑性好，可以进行压力加工。加工。铝合金型材铝合金型材铝铸件铝铸件铝及铝合金铝及铝合金二、铝合金二、铝合金形变铝合金形变铝合金2.时效强化时效强化 成分位于成分位于FD之间的铝合金之间的铝合金在加热得到单一的固溶体后，在加热得到单一的固溶体后，急急速冷却速冷却，在室温下仍然保持单一，在室温下仍然保持单一的固溶体的组织。此时，铝合金的固溶体的组织。此时，铝合金的性能与热处理前基本相同（强的性能与热处理前基本相同（强

4、度较低、塑性好），度较低、塑性好）， 在在室温下放置室温下放置45天（或低温天（或低温加热几个小时）加热几个小时）后，会从固溶体后，会从固溶体中析出硬而脆的化合物（细小、中析出硬而脆的化合物（细小、弥散分布），使铝合金的强度硬弥散分布），使铝合金的强度硬度度时效强化时效强化（自然时效、自然时效、人工时效）人工时效）。 并淬火后获得过饱和的单相固溶体组织的处理。并淬火后获得过饱和的单相固溶体组织的处理。n时效时效是指将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温度保温，是指将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温度保温，以析出弥散强化相的热处理。以析出弥散强化相的热处理。 l可热处理强化变形铝合金的可热处理强

5、化变形铝合金的热处理方法：热处理方法：固溶处理固溶处理 + 时时效。效。l固溶处理固溶处理是指将合金加热到是指将合金加热到固溶线以上，保温固溶线以上，保温加热固溶淬火过饱和时效析出2.时效强化时效强化二、铝合金二、铝合金形变铝合金形变铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金二、铝合金二、铝合金形变铝合金形变铝合金2.时效强化时效强化 铝合金（铝合金（FD） 单相单相 （强度低、塑性好）（强度低、塑性好） + +细小化合物细小化合物 强度硬度强度硬度加热加热急速冷却急速冷却时效时效A380飞机的上机身蒙皮 时效时间时效时间屈服强度屈服强度时效峰时效峰过时效过时效亚时效亚时效铝合金的热处理铝

6、合金的热处理n时效强化效果与时效强化效果与加热温度加热温度和和保温时间保温时间有关。有关。 n温度一定时，随时效时间延长，时效曲线上出现峰温度一定时，随时效时间延长，时效曲线上出现峰值，超过峰值时间，值，超过峰值时间，析出相聚集长大，强析出相聚集长大，强度下降，为度下降，为过时效过时效。随时效温度提高，峰随时效温度提高，峰值强度下降，出现峰值强度下降，出现峰值的时间提前。值的时间提前。含含4%Cu铝合金的时效曲线铝合金的时效曲线 时效时间时效时间/d2.时效强化时效强化二、铝合金二、铝合金形变铝合金形变铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金二、铝合金二、铝合金形变铝合金形变铝合金3.种

7、类及应用种类及应用A、防锈铝合金、防锈铝合金 一般为一般为Al-Mn、Al-Si系，如：系，如：LF5、LF21。 不能热处理强化不能热处理强化，只能加工，只能加工硬化（形变强化），强度不高，硬化（形变强化），强度不高，塑性耐蚀性好。工程上常用于塑性耐蚀性好。工程上常用于制作轻载冲击件和耐蚀件，如：制作轻载冲击件和耐蚀件，如：油箱、仪表盘、门窗等。油箱、仪表盘、门窗等。卫星天线卫星天线（LF2）铝及铝合金铝及铝合金二、铝合金二、铝合金形变铝合金形变铝合金3.种类及应用种类及应用B、硬铝合金、硬铝合金 一般为一般为Al-Cu、Mg系，如：系，如：LY11、LY12。 硬铝合金经硬铝合金经时效强化

8、时效强化后，能获得后，能获得很高的强度硬度，但耐蚀性远不及很高的强度硬度，但耐蚀性远不及纯铝，应用时，常在表面包一层纯纯铝，应用时，常在表面包一层纯铝以增加耐蚀性。常用于制作铝以增加耐蚀性。常用于制作中等中等载荷的受力件，飞机蒙皮、铆钉、载荷的受力件，飞机蒙皮、铆钉、文体用品等。文体用品等。飞机翼梁飞机翼梁(腹板腹板为硬铝合金为硬铝合金)铝及铝合金铝及铝合金二、铝合金二、铝合金形变铝合金形变铝合金3.种类及应用种类及应用C、超硬铝合金、超硬铝合金 一般为一般为Al-Cu-Mg-Zn系，系，如：如：LC4、LC6。 在在硬铝合金基础上加入了硬铝合金基础上加入了Zn,经时效强化后，可以获得经时效强

9、化后，可以获得极高的强度硬度（强度在铝极高的强度硬度（强度在铝合金中最高的）。常用于制合金中最高的）。常用于制作受力很大的构件，如飞机作受力很大的构件，如飞机大梁、加强框、起落架等。大梁、加强框、起落架等。飞机主起落架飞机主起落架铝及铝合金铝及铝合金二、铝合金二、铝合金形变铝合金形变铝合金3.种类及应用种类及应用D、锻铝合金、锻铝合金 一般为一般为Al-Cu-Mg-Si、Al-Cu-Mg-Ni系，如：系，如：LD5、LD6。 机械性能与硬铝合金相当，机械性能与硬铝合金相当，经软化处理后，经软化处理后，有良好的热塑有良好的热塑性性，适合锻造成形。常用于制，适合锻造成形。常用于制作一些形状复杂、承

10、受中等载作一些形状复杂、承受中等载荷的锻造件，如活塞、风扇叶荷的锻造件，如活塞、风扇叶轮等。轮等。铝及铝合金铝及铝合金二、铝合金二、铝合金铸造铝合金铸造铝合金1.成分特点成分特点 高温时有共晶反应，铸造性好。高温时有共晶反应，铸造性好。57712.7%nAl- Si系：系： 代号为代号为ZL1+两位数字顺序号两位数字顺序号nAl-Cu系：系：代号为代号为ZL2+两位数字顺序号两位数字顺序号nAl-Mg系：系：代号为代号为ZL3+两位数字顺序号两位数字顺序号nAl-Zn系：系： 代号为代号为ZL4+两位数字顺序号两位数字顺序号铝及铝合金铝及铝合金二、铝合金二、铝合金铸造铝合金铸造铝合金2.种类及

11、应用种类及应用铝及铝合金铝及铝合金二、铝合金二、铝合金铸造铝合金铸造铝合金2.种类及应用种类及应用A、铸造、铸造AL-Si铝合金铝合金 AL-Si系铸造铝合金一般称为硅铝明，其铸造性能优良、系铸造铝合金一般称为硅铝明，其铸造性能优良、密度小、耐蚀性好，但机械性能较差。为改善性能，常对密度小、耐蚀性好，但机械性能较差。为改善性能，常对其进行变质处理。其进行变质处理。 AL-Si系铸造铝合金在工程上主要用于制造形状复杂并系铸造铝合金在工程上主要用于制造形状复杂并对强度要求不高的薄壁件，如汽化器壳体、仪表外壳。对强度要求不高的薄壁件，如汽化器壳体、仪表外壳。 其中其中ZL102(ZAlSi12)是含

12、是含12%Si的铝硅二元合金，称为的铝硅二元合金，称为简单硅铝明简单硅铝明。在普通铸造条件下， ZL102组织几乎全部为共晶体，由粗针状的硅晶体和固溶体组成，强度和塑性都较差。生产上通常用钠盐变质剂进行变质处理，得到细小均匀的共晶体加一次固溶体组织，以提高性能。未变质处理未变质处理 经变质处理经变质处理 ZL102的铸态组织的铸态组织铝及铝合金铝及铝合金二、铝合金二、铝合金铸造铝合金铸造铝合金2.2.种类及应用种类及应用B B、铸造、铸造Al-CuAl-Cu铝合金铝合金Al-CuAl-Cu系铸造铝合金系铸造铝合金强度较强度较高高，可进行热处理强化（时，可进行热处理强化（时效强化）。效强化）。

13、Al-Cu Al-Cu系铸造铝合金在系铸造铝合金在工程上主要用于制造在高温工程上主要用于制造在高温条件下高强度的零件，如：条件下高强度的零件，如：内燃机汽缸盖、活塞等。内燃机汽缸盖、活塞等。汽缸头汽缸头铝及铝合金铝及铝合金二、铝合金二、铝合金铸造铝合金铸造铝合金2.2.种类及应用种类及应用C C、铸造、铸造Al-MgAl-Mg铝合金铝合金 Al-Mg Al-Mg系铸造铝合金系铸造铝合金的主要特点是具有良好的的主要特点是具有良好的耐蚀性，常用于制造在腐耐蚀性，常用于制造在腐蚀介质条件下工作的铸造蚀介质条件下工作的铸造件。如；氨用泵体、海轮件。如；氨用泵体、海轮配件。配件。鼓风机密封件等鼓风机密封

14、件等(ZL102、301)铝及铝合金铝及铝合金二、铝合金二、铝合金铸造铝合金铸造铝合金2.2.种类及应用种类及应用D D、铸造、铸造Al-ZnAl-Zn铝合金铝合金 Al-Zn Al-Zn系铸造铝合金系铸造铝合金的主要特点是强度高、的主要特点是强度高、价格低，适宜于压力铸价格低，适宜于压力铸造，可用于制造结构复造，可用于制造结构复杂的汽车、飞机、医疗杂的汽车、飞机、医疗器械零件和仪表零件等。器械零件和仪表零件等。铜及铜合金铜及铜合金一、工业纯铜一、工业纯铜1.1.性能性能a a、新鲜断口呈玫瑰红，、新鲜断口呈玫瑰红，氧化后呈紫色，称紫铜氧化后呈紫色，称紫铜b b、具有面心立方晶格，、具有面心立

15、方晶格，塑性韧性好，导电导热性塑性韧性好，导电导热性好好c c、耐蚀性好（在大气、耐蚀性好（在大气、海水、淡水及不少酸类中海水、淡水及不少酸类中耐蚀）耐蚀）热轧铜合金热轧铜合金铜及铜合金铜及铜合金一、工业纯铜一、工业纯铜2.2.牌号牌号T1T1、T2T2、T3T3、T4T4 “铜铜”的第一个字母的第一个字母数字数字，纯度，纯度铜及铜合金铜及铜合金一、工业纯铜一、工业纯铜3.3.应用应用 工业纯铜主要用于电气工工业纯铜主要用于电气工业，如：电线、电缆、通讯器业，如：电线、电缆、通讯器材，以及散热器、输油管道、材，以及散热器、输油管道、油管、垫片等。油管、垫片等。铜管铜管铜与黄铜带铜与黄铜带铜及铜

16、合金铜及铜合金二、铜合金二、铜合金按化学成分按化学成分黄铜：以黄铜：以CuCu、ZnZn为主要元素的铜合金为主要元素的铜合金白铜：以白铜：以CuCu、NiNi为主要元素的铜合金为主要元素的铜合金青铜：除黄铜白铜以外的所有铜合金青铜：除黄铜白铜以外的所有铜合金铜及铜合金铜及铜合金二、铜合金二、铜合金黄铜黄铜1.1.普通黄铜普通黄铜 性能：性能： 普通黄铜是普通黄铜是CuCu、ZnZn的二元合金，其机的二元合金，其机械性能受械性能受ZnZn含量的影响。含量的影响。黄铜棒黄铜棒铜及铜合金铜及铜合金二、铜合金二、铜合金黄铜黄铜1.1.普通黄铜普通黄铜ZnZn39%39%时，组织为单时，组织为单相相固溶

17、体，塑性韧固溶体，塑性韧性很好；性很好；393945%45%时，组织为固时，组织为固溶体溶体+化合物化合物，强，强度很高，塑性下降；度很高，塑性下降；ZnZn45%45%时，组织为单时，组织为单相化合物相化合物，硬而脆，硬而脆，无使用价值。无使用价值。普通黄铜的显微组织普通黄铜的显微组织 单相黄铜单相黄铜 两相黄铜两相黄铜 铜及铜合金铜及铜合金二、铜合金二、铜合金黄铜黄铜n1、普通黄铜、普通黄铜n铜与锌的二元合金铜与锌的二元合金称为普通黄铜。称为普通黄铜。n加工普通黄铜的牌加工普通黄铜的牌号为：号为：H (黄黄) + 表表示铜平均百分含量示铜平均百分含量的数字的数字，如，如H68。l从铜锌合金

18、相图可以看出黄铜有从铜锌合金相图可以看出黄铜有 和和 + 两种组两种组织织,分别称分别称单相黄铜单相黄铜和和两相黄铜两相黄铜。 n单相黄铜单相黄铜塑性好。塑性好。n常用牌号有常用牌号有H80、H70、 H 68。n适于制造冷变形零件，如弹壳、冷凝器管等适于制造冷变形零件，如弹壳、冷凝器管等。n两相黄铜两相黄铜热塑性好热塑性好, 强度高强度高.n常用牌号有常用牌号有H59、H62。n适于制造受力件，如垫圈适于制造受力件，如垫圈、弹簧、导管、散热弹簧、导管、散热器等。器等。铜及铜合金铜及铜合金二、铜合金二、铜合金黄铜黄铜1.1.普通黄铜普通黄铜 代号及应用：代号及应用： H + 数字数字 Cu含量

19、含量 “黄铜黄铜”H80金黄色，有良好的导热性和耐金黄色，有良好的导热性和耐蚀性，可做装饰品蚀性，可做装饰品H68塑性很好，适合冲压成形制作塑性很好，适合冲压成形制作形状复杂的零件，弹壳、冷凝器、散热形状复杂的零件，弹壳、冷凝器、散热器器H62强度高，有一定的导热性、耐强度高，有一定的导热性、耐蚀性和良好的加工性，用于制作散热器、蚀性和良好的加工性，用于制作散热器、油管、垫片等油管、垫片等冷凝器管冷凝器管汽车机油泵衬套汽车机油泵衬套铜及铜合金铜及铜合金二、铜合金二、铜合金黄铜黄铜2.2.特殊黄铜特殊黄铜 性能：性能： 在普通黄铜中加入在普通黄铜中加入Pb、Sn、Al、Mn、Si等合金元素，形成

20、等合金元素，形成特殊黄铜。合金元素的加入可特殊黄铜。合金元素的加入可提高机械性能、改善耐蚀性、提高机械性能、改善耐蚀性、铸造性和切削加工性，拓宽应铸造性和切削加工性，拓宽应用范围，可以制作汽车上受磨用范围，可以制作汽车上受磨损的零件。损的零件。黄铜制品黄铜制品铜及铜合金铜及铜合金二、铜合金二、铜合金黄铜黄铜2.2.特殊黄铜特殊黄铜 代号：代号： H+主加元素主加元素+铜含量铜含量+主加元素含量主加元素含量+其它元素含量其它元素含量 HPb59-1铜含量为铜含量为59%，Pb含量为含量为1%的铅黄铜的铅黄铜铜及铜合金铜及铜合金二、铜合金二、铜合金青铜青铜1.1.代号代号 Q+主加元素主加元素+主

21、加元素含量主加元素含量+其它其它元素含量元素含量 QSn4-3主加元素主加元素Sn=4%的锡的锡青铜青铜 QBe2主加元素主加元素Be=2%的铍青的铍青铜铜青铜制品青铜制品铜及铜合金铜及铜合金二、铜合金二、铜合金青铜青铜2.2.锡青铜锡青铜 铸性好，可制作工艺品铸性好，可制作工艺品（钟鼎）；耐蚀、耐磨性好（钟鼎）；耐蚀、耐磨性好（高于黄铜），制作耐磨、（高于黄铜），制作耐磨、耐蚀件和弹性元件等。耐蚀件和弹性元件等。n常用牌号有常用牌号有QSn4-3、QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1等。等。l主要用于耐蚀承载件主要用于耐蚀承载件,如弹簧、轴承、齿轮如弹簧、轴承、齿轮轴、蜗轮、垫圈等。轴

22、、蜗轮、垫圈等。 锡青铜管锡青铜管船用青铜软船用青铜软管快速接头管快速接头阀阀( (锡青铜阀锡青铜阀体、阀盖体、阀盖) )铜及铜合金铜及铜合金二、铜合金二、铜合金青铜青铜3.3.铝青铜铝青铜 铝青铜具有更高的强度、硬度、耐磨性和耐蚀性，铝青铜具有更高的强度、硬度、耐磨性和耐蚀性，还能进行还能进行热处理强化热处理强化，且价格低，用来制作高强度的耐，且价格低，用来制作高强度的耐磨、耐蚀和弹性元件。磨、耐蚀和弹性元件。大型水力发电设备中的抗磨环大型水力发电设备中的抗磨环4、铍青铜、铍青铜n以铍为主加元素的铜合金，铍含量为以铍为主加元素的铜合金，铍含量为1.72.5%。n具有高的强度、弹性极限、耐磨性

23、、耐蚀性，良好的导电性、具有高的强度、弹性极限、耐磨性、耐蚀性，良好的导电性、导热性、冷热加工及铸造性能，但价格较贵导热性、冷热加工及铸造性能，但价格较贵.铍青铜制品铍青铜制品l常用牌号有常用牌号有QBe2、QBe1.7、QBe1.9等等 。l用于重要的弹性件、耐磨件，用于重要的弹性件、耐磨件，如精密弹簧、如精密弹簧、膜片膜片，高速、高压，高速、高压轴承及防爆工具、航海罗盘等轴承及防爆工具、航海罗盘等重要机件重要机件.二、铜合金二、铜合金青铜青铜铜及铜合金铜及铜合金n普通白铜普通白铜是是Cu-Ni二元合金，具有较高的耐蚀性和抗二元合金，具有较高的耐蚀性和抗腐蚀疲劳性能及优良的冷热加工性能。腐蚀

24、疲劳性能及优良的冷热加工性能。 n普通白铜普通白铜牌号牌号：B+镍的平均百分含量镍的平均百分含量，如如B5。n常用牌号有常用牌号有B5、B19等等 。用于在蒸汽和海水环境下工。用于在蒸汽和海水环境下工作的精密机械作的精密机械,仪表零件及冷凝器仪表零件及冷凝器,蒸馏器蒸馏器,热交换器等热交换器等. 白铜件白铜件l以镍为主要合金元素的铜以镍为主要合金元素的铜合金称白铜。合金称白铜。分普通白铜分普通白铜和特殊白铜。和特殊白铜。二、铜合金二、铜合金白铜白铜铜及铜合金铜及铜合金n特殊白铜特殊白铜是在普通白铜基础上添加是在普通白铜基础上添加Zn、Mn、Al等元等元素形成的，分别称锌白铜、锰白铜、铝白铜等。

25、素形成的，分别称锌白铜、锰白铜、铝白铜等。n其耐蚀性、强度和塑性高，成本低。其耐蚀性、强度和塑性高，成本低。n常用牌号如常用牌号如BMn40-1.5(康铜康铜)、BMn43-0.5(考铜考铜)。n用于制造精密机械、仪表零件及用于制造精密机械、仪表零件及 医疗器械等。医疗器械等。康铜热偶康铜热偶白铜型材白铜型材n制造滑动轴承的轴瓦及其内衬的耐磨合金称为轴承制造滑动轴承的轴瓦及其内衬的耐磨合金称为轴承合金。合金。滑动轴承是许多机器设备中对旋转轴起支撑滑动轴承是许多机器设备中对旋转轴起支撑 作用的重要部件，由轴承体作用的重要部件，由轴承体和轴瓦两部分组成。和轴瓦两部分组成。l与滚动轴承相比滑动轴承具

26、与滚动轴承相比滑动轴承具有承载面积大，工作平稳，有承载面积大，工作平稳，无噪音及拆装方便等优点。无噪音及拆装方便等优点。 滑动轴承合金滑动轴承合金n轴瓦（轴瓦（Engine bearing）n轴瓦是滑动轴承和轴接触的部分，非常光滑，一般用青铜、减摩合金等耐磨材料制成，在特殊情况下,可以用木材、塑料或橡皮制成。也叫“轴衬”，形状为瓦状的半圆柱面。 当轴高速旋转时，轴瓦与轴颈发生强烈摩擦，承受轴当轴高速旋转时，轴瓦与轴颈发生强烈摩擦，承受轴颈施加的交变载荷和冲击力。颈施加的交变载荷和冲击力。n 足够的强韧性，以承受轴颈施加的交变冲击载荷足够的强韧性，以承受轴颈施加的交变冲击载荷.n 较小的热膨胀系

27、数，良好的导热性和耐蚀性，以较小的热膨胀系数，良好的导热性和耐蚀性，以防止轴与轴瓦之间咬合。防止轴与轴瓦之间咬合。n 较小的摩擦系数，良好的耐磨性和磨合性，以减较小的摩擦系数，良好的耐磨性和磨合性，以减少轴颈磨损，保证轴与轴瓦良好的跑合。少轴颈磨损，保证轴与轴瓦良好的跑合。滑动轴承合金滑动轴承合金1.1.性能要求性能要求一、性能及组织要求一、性能及组织要求n（4）HB低于轴（低于轴（轴价高，磨损放在轴承轴价高，磨损放在轴承上上）n（5）工艺性好、价低）工艺性好、价低n（6），能保持润滑油，能保持润滑油滑动轴承合金滑动轴承合金1.1.性能要求性能要求滑动轴承合金滑动轴承合金一、性能及组织要求一、

28、性能及组织要求2.2.组织要求组织要求 为满足上述性能要求，轴承合金的组织应是为满足上述性能要求，轴承合金的组织应是软的基体上软的基体上分布着硬的质点分布着硬的质点或或硬的基体上分布着软的质点硬的基体上分布着软的质点： 软基体上分布硬质点（软基体上分布硬质点（或硬基体上分布软质点或硬基体上分布软质点）。）。 硬的部分用于承受载荷，软的部分可储存润滑油和吸硬的部分用于承受载荷，软的部分可储存润滑油和吸收外界异物。收外界异物。 n当轴旋转时，软的基体（或质点）被磨损而凹陷，当轴旋转时，软的基体（或质点）被磨损而凹陷，减少了轴颈与轴瓦的接触面积，有利于储存润滑油减少了轴颈与轴瓦的接触面积，有利于储存

29、润滑油 和轴与轴瓦间的磨合，而和轴与轴瓦间的磨合，而硬的质点硬的质点 (基体基体)则支撑着则支撑着轴颈，起承载和耐磨作用轴颈，起承载和耐磨作用.l软基体软基体 (或质点或质点)还能起嵌还能起嵌藏外来硬杂质颗粒的作用藏外来硬杂质颗粒的作用, 以避免擦伤轴颈。以避免擦伤轴颈。 滑动轴承合金滑动轴承合金2.2.组织要求组织要求滑动轴承合金滑动轴承合金二、常用滑动轴承合金二、常用滑动轴承合金（一）牌号（一）牌号Z+基体元素基体元素+主加元素及含量主加元素及含量+其它元素及含量其它元素及含量ZSnSb12Pb10Cu4Sb=12%、Pb=10%、Cu=4% 的铸造锡基轴承合金的铸造锡基轴承合金ZPbSb

30、16Sn16Cu2Sb=16%、Sn=16%、Cu=2% 的铸造铅基轴承合金的铸造铅基轴承合金滑动轴承合金滑动轴承合金二、常用滑动轴承合金二、常用滑动轴承合金（二）种类（二）种类锡基轴承合金锡基轴承合金A、成分、成分Sn为基，加入为基，加入Sb、CuB、组织、组织软基体：锑在锡中的固溶体软基体：锑在锡中的固溶体 硬质点：化合物硬质点：化合物SnSb和和Cu3Snn是以锡为主并加入少是以锡为主并加入少量锑、铜等元素组成量锑、铜等元素组成的合金，熔点较低，的合金，熔点较低，是软基体硬质点组织是软基体硬质点组织类型的轴承合金。类型的轴承合金。l典型牌号为典型牌号为ZSnSb11Cu6。l(其组织为其

31、组织为 基体基体+白亮块状白亮块状SnSb+星状星状Cu3Sn)ZSnSb11Cu6合金的显微组织合金的显微组织 二、常用滑动轴承合金二、常用滑动轴承合金（二）种类（二）种类锡基轴承合金锡基轴承合金n锡基轴承合金具有锡基轴承合金具有较高的耐磨性、导较高的耐磨性、导热性、耐蚀性和嵌热性、耐蚀性和嵌藏性，摩擦系数和藏性，摩擦系数和热膨胀系数小，热膨胀系数小，但但疲劳强度较低，工疲劳强度较低，工作温度不超过作温度不超过 150 ，价格高。，价格高。巴氏合金轴瓦巴氏合金轴瓦l广泛用于重型动力机械，如气轮机、涡轮机和内燃广泛用于重型动力机械，如气轮机、涡轮机和内燃机等大型机器的高速轴瓦。机等大型机器的高

32、速轴瓦。 滑动轴承合金滑动轴承合金二、常用滑动轴承合金二、常用滑动轴承合金（二）种类（二）种类铅基轴承合金铅基轴承合金A、成分、成分Pb为基，加入为基，加入Sb、Sn、CuB、组织、组织软基体：软基体：（+）共晶体共晶体 硬质点：化合物硬质点：化合物SnSb和和Cu2SbC、性能特点及应用、性能特点及应用 铅基轴承合金强度硬度和耐磨性均较低，且摩擦系数铅基轴承合金强度硬度和耐磨性均较低，且摩擦系数较大，但价格便宜。制造中低载荷的中速轴承：拖拉机较大，但价格便宜。制造中低载荷的中速轴承：拖拉机的曲轴和连杆轴衬及电动机轴承。的曲轴和连杆轴衬及电动机轴承。n是以铅为主加入少量是以铅为主加入少量锑、锡

33、、铜等元素的锑、锡、铜等元素的合金，也是软基体硬合金，也是软基体硬质点型轴承合金。质点型轴承合金。n典型牌号为典型牌号为ZPbSb16Sn16Cu2。ZPbSb16Sn16Cu2合金的显微组织合金的显微组织( + )共晶基体共晶基体+方块状方块状SnSb+针状针状Cu3Sn （二）种类（二）种类铅基轴承合金铅基轴承合金二、常用滑动轴承合金二、常用滑动轴承合金n铅基轴承合金的强度、硬度、耐蚀性和导热性都不铅基轴承合金的强度、硬度、耐蚀性和导热性都不如锡基轴承合金，但其成本低，高温强度好，有自如锡基轴承合金，但其成本低，高温强度好，有自润滑性。润滑性。l常用于低速常用于低速、低载条件下低载条件下工

34、作的设备工作的设备,如汽车、拖如汽车、拖拉机曲轴的拉机曲轴的轴承等。轴承等。 内燃机轴瓦内燃机轴瓦n锡基和铅基轴承合金强度比较低，为提高其承载锡基和铅基轴承合金强度比较低，为提高其承载能力和使用寿命，生产上常采用离心浇注法，将能力和使用寿命，生产上常采用离心浇注法，将它们镶铸在低碳钢轴瓦上，形成一层薄而均匀的它们镶铸在低碳钢轴瓦上，形成一层薄而均匀的内衬，成为双金属轴承。内衬，成为双金属轴承。“挂衬挂衬”，钢质轴，钢质轴瓦内侧，用离心铸造法覆盖一层轴承合金瓦内侧，用离心铸造法覆盖一层轴承合金表面保护层表面保护层 减磨层减磨层 镍栅层镍栅层 轴承合金轴承合金 衬背衬背 滑动轴承合金滑动轴承合金二

35、、常用滑动轴承合金二、常用滑动轴承合金（二）种类（二）种类铜基轴承合金铜基轴承合金 铜基轴承合金主要有锡青铜和铅青铜。铜基轴承合金主要有锡青铜和铅青铜。 ZCuSn10Pb锡青铜具有高强度，可承受较大的载荷，锡青铜具有高强度，可承受较大的载荷，适用于中速及受力较大的轴承：电动机、泵、金属切削适用于中速及受力较大的轴承：电动机、泵、金属切削机床轴承等。机床轴承等。 ZCuPb30具有较高的疲劳强度（硬基体具有较高的疲劳强度（硬基体+软质点）、良软质点）、良好的导热性和低的摩擦系数，适用于高速、高压下工作好的导热性和低的摩擦系数，适用于高速、高压下工作的轴承：航空发动机、高速柴油机轴承等。的轴承：

36、航空发动机、高速柴油机轴承等。钛及钛合金钛及钛合金 n一、工业纯钛一、工业纯钛 n纯钛密度小，熔点高。纯钛密度小，熔点高。882.5发生同素异构转发生同素异构转变变 -Ti -Ti, 由体心立由体心立方方 -Ti转变为密排六方转变为密排六方 -Ti.n纯钛比强度高，塑性、纯钛比强度高，塑性、低温韧性和耐蚀性好。低温韧性和耐蚀性好。美美F-22战机约战机约36%重量的零重量的零件用钛合金制造件用钛合金制造n纯钛主要用于纯钛主要用于 350以下工作、强度要求以下工作、强度要求不高的零件，如石油不高的零件，如石油化工用热交换器、反化工用热交换器、反应器，海水净化装置应器，海水净化装置及舰船零部件。及

37、舰船零部件。 钛钢复合反应釜钛钢复合反应釜钛管换热器钛管换热器钛制蒸馏塔钛制蒸馏塔n二、钛合金二、钛合金n纯钛加入合金元素形成钛合金。纯钛加入合金元素形成钛合金。钛合金几乎都含有钛合金几乎都含有铝。铝能提高钛合金的强度、比强度和再结晶温度铝。铝能提高钛合金的强度、比强度和再结晶温度.l按退火组织，钛合金可分按退火组织，钛合金可分为为 型钛合金、型钛合金、 型钛合金型钛合金和和 + 型钛合金三类，它型钛合金三类，它们的牌号分别用们的牌号分别用TA、TB、TC加顺序号表示加顺序号表示 。如。如TA5、TB2、TC4等。其等。其中中TA0TA3为工业纯钛。为工业纯钛。 钛合金泵钛合金泵n1 1、 型

38、钛合金型钛合金n主加元素为铝，还有主加元素为铝，还有锡、硼等。锡、硼等。 n不能热处理强化，通不能热处理强化，通常在退火状态下使用常在退火状态下使用,组织为单相组织为单相 固溶体固溶体. n强度低于另两类钛合强度低于另两类钛合金，但高温强度、低金，但高温强度、低温韧性及耐蚀性优越温韧性及耐蚀性优越. 钛合金氢泵钛合金氢泵诱导轮诱导轮钛合金氢泵壳体钛合金氢泵壳体n常用牌号有常用牌号有TA5、TA7等等 n主要用于制造主要用于制造500以下工作的以下工作的零件，如飞机压气机叶片、导弹零件，如飞机压气机叶片、导弹的燃料罐、超音速飞机的蜗轮机的燃料罐、超音速飞机的蜗轮机匣及飞船上的高压低温容器等。匣及

39、飞船上的高压低温容器等。 钛合金卫星框架钛合金卫星框架钛合金液下泵钛合金液下泵 -Ti合金组织合金组织n2 2、 型钛合金型钛合金n加入的合金元素有钼、加入的合金元素有钼、铬、钒、铬、钒、铝铝等。等。n经淬火加时效处理后，经淬火加时效处理后，组织为组织为 相基体上分布相基体上分布着细小的着细小的 相粒子。相粒子。n这类合金强度高，但冶这类合金强度高，但冶炼工艺复杂，难于焊接炼工艺复杂，难于焊接,应用受到限制。应用受到限制。钛合金管钛合金管钛合金管应用钛合金管应用n 型钛合金有型钛合金有TB2、TB3、TB4三个牌号。三个牌号。n主要用于主要用于350以下工以下工作的结构件和紧固件作的结构件和紧

40、固件,如飞机压气机叶片、如飞机压气机叶片、轴、弹簧、轮盘等。轴、弹簧、轮盘等。钛合金棒钛合金棒钛合金眼镜架钛合金眼镜架钛离心泵钛离心泵n3、 + + 型钛合金型钛合金n加入的合金元素有铝、钒、加入的合金元素有铝、钒、 钼钼 铬等。铬等。n可进行热处理强化，强度高，塑性好，具有良好可进行热处理强化，强度高，塑性好，具有良好的热强性、耐蚀性和低温韧性的热强性、耐蚀性和低温韧性。钛合金列管式换热器钛合金列管式换热器n + 型钛合金共有九个牌号，其型钛合金共有九个牌号，其中以中以TC4应用最广、用量最大，应用最广、用量最大，其经过淬火加时效处理后，组织其经过淬火加时效处理后，组织为为 + +时效析出的

41、针状时效析出的针状 。+钛合金组织钛合金组织+钛合金组织（电镜）钛合金组织（电镜）n + 型钛合金型钛合金主要主要用于制造用于制造400以下以下工作的飞机压气机工作的飞机压气机叶片、火箭发动机叶片、火箭发动机外壳、火箭和导弹外壳、火箭和导弹的液氢燃料箱部件的液氢燃料箱部件及舰船耐压壳体等及舰船耐压壳体等. 生物医生物医用材料用材料飞机压气机叶片飞机压气机叶片镁及其合金镁及其合金一、纯镁一、纯镁杂质杂质：Fe,Ni,Cu等（降低耐蚀性）性质：性质： 物性密度小物性密度小（1.74g/cm3）；抗辐射，抗电抗辐射，抗电磁（电磁屏蔽）磁（电磁屏蔽）；消震性好，摩擦无火花，膨胀系数较大；无同素异构。易

42、回收易回收。 化性很差化性很差。常温干燥空气中也易氧化，多孔疏松脆性氧化膜。 力性强度低力性强度低（b约约100）；冷变形性差冷变形性差（仅约10）。但高温（225）塑性较好。n牌号牌号：M+序号，n 依纯度分初级、 2级、 3级，级别越高纯度愈高。n用途用途：n 轻结构材料基本组元；n 化工、冶金 （灰铁球化剂）；n 烟火工业（烟花、照明弹）。n 不能做结构件不能做结构件。生产方法生产方法：电解法和热还原法。n资源资源：丰富丰富，第八位（金属中第3位）。以化合物存于盐矿、地下卤水、盐湖及海水中。n我国是资源、生产、出口大国。菱镁矿储量为世界之首，另青海盐湖还有储量巨大、中国独有的廉价高品位镁资源。n21世纪是镁合金材料飞速发展的时代，发达国家已领导新世纪镁材料发展的新潮流。而我国在研究开发方面还十分薄弱。二、镁合金二、镁合金（一）概述（一）概述1.1.镁的合金化镁的合金化n目的目的：同铝合金、铜