课题4非铁合金及其他材料课件

1、l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料 1.铝、铜及其合金的种类、铝、铜及其合金的种类、 性能特点和应用性能特点和应用 2.粉末冶金材料的分类及应粉末冶金材料的分类及应用用【主要内容】【主要内容】1.铝及其合金铝及其合金2.铜及其合金铜及其合金3.粉末冶金材料粉末冶金材料【重点掌握】【重点掌握】l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料1. 铝及其合金铝及其合金 （1）纯铝：）纯铝： 性能：性能： 银白色轻金属，熔点为银白色轻金属，熔点为660，塑性好，强度、，塑性好，强度、 硬度低，密硬度低，密 度小

2、、导电和导热性好、抗大气腐蚀性好。度小、导电和导热性好、抗大气腐蚀性好。牌号牌号：1070A、1060 、1200等。等。应用：应用：制造电线、电制造电线、电 缆、电器件、装饰件、散热器等缆、电器件、装饰件、散热器等 工程中通常将钢铁材料以外的金工程中通常将钢铁材料以外的金属或合金，统称为非铁金属及非铁属或合金，统称为非铁金属及非铁合金（旧标准称有色金属）。在航合金（旧标准称有色金属）。在航空、航天、航海、兵器、核能、计空、航天、航海、兵器、核能、计算机等部门赖以发展的重要战略物算机等部门赖以发展的重要战略物资和工程材料。资和工程材料。l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金

3、及其他材料非铁合金及其他材料（2）铝合金）铝合金性能性能：既具有高强度，又具有纯铝的优良特性。：既具有高强度，又具有纯铝的优良特性。分类分类：变形铝合金和铸造铝合金：变形铝合金和铸造铝合金 。铝铝合合金金型型材材变形铝合金分为：变形铝合金分为： 防锈铝、防锈铝、 硬铝、硬铝、 超硬铝、超硬铝、 锻铝锻铝 l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料 1）变形铝合金）变形铝合金 防锈铝合金防锈铝合金性能：性能：抗蚀性和强度高于纯铝，良好的塑性与焊接性抗蚀性和强度高于纯铝，良好的塑性与焊接性 牌号牌号：四位数字或四位字符表示四位数字或四位字符表示 应用：应

4、用：油罐、油罐、管道、容器等管道、容器等汽化器汽化器(热交换器热交换器) 3A21 (LF21)l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料 性能：性能：强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。常用牌号：常用牌号： 2A11 (LY11)、 2A12 (LY12)等等飞 机 翼 梁飞 机 翼 梁（ 腹 板 为（ 腹 板 为硬 铝 合 金硬 铝 合 金） 应用：应用：冲压件、模锻件冲压件、模锻件和铆接件，如螺和铆接件，如螺旋桨、支架、梁旋桨、支架、梁隔框、叶片等隔框、叶片等排气管铝排气管铝合金铸件合金铸件

5、硬铝合金硬铝合金l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料 超硬铝超硬铝性能：性能：强度、硬度高，热态塑性好，但耐蚀性差。强度、硬度高，热态塑性好，但耐蚀性差。 常用牌号常用牌号： 7A04 (LC4)、 7A09 (LC9)等等飞飞机机起起落落架架 应用：应用： 工作温度较低、受工作温度较低、受力较大的结构件，如力较大的结构件，如飞机的大梁、起落架飞机的大梁、起落架l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料性能：性能：可锻性好，热塑性和耐蚀性较好，力学可锻性好，热塑性和耐蚀性较好，力学 性能与硬铝相近。性

6、能与硬铝相近。常用牌号：常用牌号：2014、2219等。等。 应用：应用： 制作形状复杂的制作形状复杂的锻件和模锻件，如锻件和模锻件，如叶轮、压缩机叶片叶轮、压缩机叶片飞机浆叶等飞机浆叶等压压缩缩机机叶叶片片锻铝锻铝l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料性能：性能：力学性能不如变形铝合金，但其熔点低，流力学性能不如变形铝合金，但其熔点低，流 动性好，易于动性好，易于 铸造成形。铸造成形。牌号：牌号：“铸铝铸铝”二字的汉语拼音第一个大写字母二字的汉语拼音第一个大写字母“ZL” 加三位数字表示。加三位数字表示。 应用：应用：飞机电动机壳体、飞机电动机

7、壳体、汽缸体、发动机活汽缸体、发动机活塞、塞、内燃机汽缸头内燃机汽缸头气气缸缸体体2）铸造铝合金）铸造铝合金l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料 铸造铝合金汽缸头铸造铝合金汽缸头 活塞（裙部为铝硅合金）活塞（裙部为铝硅合金） 铝铸造灯罩铝铸造灯罩液压过滤器液压过滤器l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料2.铜及铜合金铜及铜合金性能性能：优良的导电性和：优良的导电性和 导热性，良好的耐导热性，良好的耐 蚀性，塑性好，但蚀性，塑性好，但 强度、硬度低。强度、硬度低。（1）纯铜纯铜（紫铜）（紫铜）代号代

8、号：T+数字数字应用：应用： 电线、电缆、电线、电缆、 电器元件等电器元件等铜铜管管过 水 热过 水 热专 用 纯专 用 纯铜 放 气铜 放 气阀阀l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料（2）铜合金）铜合金分为黄铜分为黄铜(Cu+Zn)、白铜、白铜(Cu+Ni)和青铜和青铜(Cu+Sn) 1）黄铜）黄铜 普通黄铜牌号普通黄铜牌号:H+数字数字分为普通黄铜和特殊黄铜两种。分为普通黄铜和特殊黄铜两种。应用：应用：H90、H70等，适宜制作冷变形件，如弹壳、等，适宜制作冷变形件，如弹壳、 冷凝器管、套管、散热器片及复杂深冲零件冷凝器管、套管、散热器片及

9、复杂深冲零件 H62、H59等，适宜制作受力件，如弹簧、导等，适宜制作受力件，如弹簧、导 管、垫圈、电器件等。管、垫圈、电器件等。l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料冷凝器管冷凝器管H59黄铜黄铜铜合金活扳手铜合金活扳手黄铜制作铜牌黄铜制作铜牌l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料l特殊黄铜特殊黄铜性能：性能：强度、耐蚀性比普通黄铜好，铸造性能改善。强度、耐蚀性比普通黄铜好，铸造性能改善。是在普通黄铜中再加入其他合金元素所组成的多元铜合金是在普通黄铜中再加入其他合金元素所组成的多元铜合金 。 应用

10、：应用：钟表件、船舶件等l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料2）青铜）青铜除黄铜和白铜以外的铜合金统称为青铜。除黄铜和白铜以外的铜合金统称为青铜。 牌号：牌号：Q +主加元素符号及其平均百分含量主加元素符号及其平均百分含量+其其 他元素平均百分含量，如他元素平均百分含量，如QSn4-3。性能：性能：耐蚀性优于黄铜，铸造性好，耐磨性好，有耐蚀性优于黄铜，铸造性好，耐磨性好，有 弹性。弹性。应用：应用：用于铸造形状复杂、致密性要求不高，耐磨、用于铸造形状复杂、致密性要求不高，耐磨、 耐蚀件、弹性件、抗磁件，如弹簧、轴承等。耐蚀件、弹性件、抗磁件，如

11、弹簧、轴承等。l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料四羊方尊四羊方尊 青铜器青铜器 司母戊鼎司母戊鼎司母戊鼎：高司母戊鼎：高133mm， 重重875kg， 饰纹优美饰纹优美青铜应用青铜应用l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料l3.硬质合金硬质合金 硬质合金是采用高硬度、高熔点的碳化物粉末硬质合金是采用高硬度、高熔点的碳化物粉末 和粘结剂钴混合制成。和粘结剂钴混合制成。性能：性能：硬度高、耐磨性好、热硬性好；抗压强度和弹性硬度高、耐磨性好、热硬性好；抗压强度和弹性 模量高；耐蚀性、抗氧化性好；线膨胀

12、系数小。模量高；耐蚀性、抗氧化性好；线膨胀系数小。分类：分类：钨钴类硬质合金，钨钛钴类硬质合金，通用硬钨钴类硬质合金，钨钛钴类硬质合金，通用硬 质合金及钢结硬质合金。质合金及钢结硬质合金。应用：应用：常制成一定形状的刀片，镶焊在刀体上使用常制成一定形状的刀片，镶焊在刀体上使用。 l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料（1）钨钴类硬质合金）钨钴类硬质合金牌号：牌号：K（类别代号）（类别代号）+组别号（两位数字），如组别号（两位数字），如K30性能：性能：具有较高的强度、韧性和耐磨性具有较高的强度、韧性和耐磨性 应用：应用：加工短切削的黑色金属（加工

13、短切削的黑色金属（如铸铁）、有色金属及非如铸铁）、有色金属及非金属材料（铜及其合金、金属材料（铜及其合金、铝及其合金、塑料、橡胶铝及其合金、塑料、橡胶、石料等）。、石料等）。硬质合金车刀硬质合金车刀l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料（2）钨钛钴类硬质合金）钨钛钴类硬质合金 牌号：牌号：P（类别代号）（类别代号）+组别号（两位数字），如组别号（两位数字），如P10 性能：性能：较高的耐热性和耐磨性较高的耐热性和耐磨性 应用：应用：加工长切削的黑加工长切削的黑色金属，如钢和色金属，如钢和铸钢等。铸钢等。刀片刀片l机械基础机械基础 主编主编 康一康

14、一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料（3）通用硬质合金）通用硬质合金牌号：牌号：M（类别代号）（类别代号）+组别号（两位数字），如组别号（两位数字），如M20 性能：性能：合金兼有上述两类硬质合金的优点。合金兼有上述两类硬质合金的优点。 应用：应用：适宜于切削各类钢材，适宜于切削各类钢材，特别是对于不锈钢、耐特别是对于不锈钢、耐热钢、高锰钢等难切削热钢、高锰钢等难切削材料的切削，效果更好材料的切削，效果更好刀刀片片l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料定位销钻套定位销钻套 冷镦模冷镦模立铣刀立铣刀直柄麻花钻直柄麻花钻硬质合金的应用硬

15、质合金的应用l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料（4）钢结硬质合金）钢结硬质合金 主要化学成分是以一种或几种碳化物（如主要化学成分是以一种或几种碳化物（如TiC和和WC等）粉末与合金钢（高速钢或铬钼钢）粉末为粘结剂，等）粉末与合金钢（高速钢或铬钼钢）粉末为粘结剂，经配料、混合、压制、烧结而成的粉末冶金材料。经配料、混合、压制、烧结而成的粉末冶金材料。 性能：性能：高硬度（达高硬度（达70HRC），具有高耐磨、抗氧化、），具有高耐磨、抗氧化、 耐腐蚀等优点。耐腐蚀等优点。 应用：应用：制造各种形状复杂的刃具、模具和要求刚度大、制造各种形状复杂的刃

16、具、模具和要求刚度大、 耐磨性好的机械零件，如镗杆、导轨等。耐磨性好的机械零件，如镗杆、导轨等。 l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料数控镗数控镗 刀杆刀杆 极小径用整极小径用整 体式镗杆体式镗杆钢结硬质合金的应用：钢结硬质合金的应用：倾斜型微倾斜型微 调镗杆调镗杆 精镗刀精镗刀 镗杆镗杆l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料【小结】小结】类类 别别新牌号新牌号(原代号原代号)用用 途途铝铝合合金金形形变变铝铝合合金金防锈铝合金防锈铝合金3A21（LF21）中等强度的焊接件、冷冲压件等中等强度的焊

17、接件、冷冲压件等硬铝硬铝2A11(LY11)要求中等强度的零件、构件和冲压件，如螺栓、铆要求中等强度的零件、构件和冲压件，如螺栓、铆钉等钉等超硬铝合金超硬铝合金7A04(LC4)承力构件和高载荷件，如飞机上大梁、桁条、加强承力构件和高载荷件，如飞机上大梁、桁条、加强框等框等锻铝合金锻铝合金2014形状复杂中等强度的锻件，活塞、叶轮等形状复杂中等强度的锻件，活塞、叶轮等铸铸造造铝铝合合金金铝硅合金铝硅合金ZAlSi12(ZL102)铸造形状复杂，耐蚀性和气密性高，强度不高的薄铸造形状复杂，耐蚀性和气密性高，强度不高的薄壁零件，如飞机仪器零件、船舶件等壁零件，如飞机仪器零件、船舶件等铝铜合金铝铜合

18、金ZAlCu5Mn(ZL201)承受中等载荷，承受中等载荷，300300的飞行受力铸件、内燃机气的飞行受力铸件、内燃机气缸头缸头铝镁合金铝镁合金ZAlMg10(ZL301)高载荷、冲击载荷等，如船舰配件等高载荷、冲击载荷等，如船舰配件等铝锌合金铝锌合金ZAlZn11Si7(ZL401)高静载荷、形状复杂、高静载荷、形状复杂、200200的铸件如汽车、仪表的铸件如汽车、仪表零件零件l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料类类 别别新牌号新牌号(原代号原代号)用用 途途 铜铜合合金金黄黄铜铜普通黄铜普通黄铜H68复杂的冷冲件和深冲件，散热器外壳，导管等

19、复杂的冷冲件和深冲件，散热器外壳，导管等 特殊黄铜特殊黄铜HPb59-1销子、螺钉等冲压或加工件销子、螺钉等冲压或加工件 青青铜铜锡锡青青铜铜压力加工压力加工QSn4-3弹簧、管配件和化工机械中耐磨及抗磁零件弹簧、管配件和化工机械中耐磨及抗磁零件 ZCuSn10Zn2中等及较高载荷下工作的重要管配件，如阀、泵体等中等及较高载荷下工作的重要管配件，如阀、泵体等铸造铸造特特殊殊青青铜铜压力压力加工加工QBe2重要仪表的弹簧、齿轮、耐磨件，高速、高压、高温轴承重要仪表的弹簧、齿轮、耐磨件，高速、高压、高温轴承 铸造铸造ZCuPb30高速双金属轴瓦、减磨件，如柴油机曲轴及连杆轴承、齿轮、高速双金属轴瓦

20、、减磨件，如柴油机曲轴及连杆轴承、齿轮、轴套等轴套等 硬硬质质合合金金钨钴类硬质合金钨钴类硬质合金 K30(YG8)低硬度灰铸铁、低强度钢、压缩木料。用于在不利条件下可低硬度灰铸铁、低强度钢、压缩木料。用于在不利条件下可能采用大切削角的车削、铣削、刨削、切槽加工等能采用大切削角的车削、铣削、刨削、切槽加工等 钨钛钴类硬质合金钨钛钴类硬质合金P10(YT15)钢、铸钢。高切削速度、中、小切削截面条件下的车削、仿钢、铸钢。高切削速度、中、小切削截面条件下的车削、仿形车削、车螺纹和铣削等形车削、车螺纹和铣削等 通用硬质合金通用硬质合金M20(YW2)钢、铸钢、奥氏体钢和锰钢、灰铸铁。中等切削速度、中

21、等钢、铸钢、奥氏体钢和锰钢、灰铸铁。中等切削速度、中等切削截面条件下的车削、铣削切削截面条件下的车削、铣削 还有含油轴承、摩擦材料、复合材料及新材料（纳米材料、超导材料、高分子材料、形状记忆材料等还有含油轴承、摩擦材料、复合材料及新材料（纳米材料、超导材料、高分子材料、形状记忆材料等 l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料【习题与思考题】习题与思考题】 1填空题填空题 （1）根据铝合金成分和性能可将铝合金分为）根据铝合金成分和性能可将铝合金分为 变形变形 铝合金和铝合金和 铸造铸造 铝合金两类。铝合金两类。 （2）常用的多孔含油轴承有）常用的多孔

22、含油轴承有 铁基铁基 基和基和 铜基铜基 基两基两类。类。 （3）硬质合金通常分为）硬质合金通常分为 钨钴钨钴 类硬质合金、类硬质合金、 钨钛钴钨钛钴 类硬质类硬质合金、合金、 通用通用 硬质合金和硬质合金和 钢钢 结硬质合金。结硬质合金。 （4）按照合金的成分，铜合金可分为：）按照合金的成分，铜合金可分为： 黄铜黄铜 、 白铜白铜 和和 青青铜铜 三类。三类。 （5）铸造铝合金可分为：）铸造铝合金可分为： Al-Si 系、系、 Al-Cu 系、系、 Al-Mg 系系和和 Al-Zn 系。系。l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料2简答题简答题（

23、1）说明下列牌号的意义：）说明下列牌号的意义：H62、H70、HSn62-1、P20、M20、K20。答：答：H62表示平均铜的质量分数为表示平均铜的质量分数为62，其余为锌的普通黄铜。，其余为锌的普通黄铜。H70：wCu=70，其余为锌的普通黄铜。，其余为锌的普通黄铜。HSn62-1：wCu=62，wSn=1，其余为锌的特殊黄铜。，其余为锌的特殊黄铜。P20：表示分组号为：表示分组号为20钨钛钴类硬质合金。钨钛钴类硬质合金。M20：表示分组号为：表示分组号为20通用硬质合金。通用硬质合金。K20：表示分组号为：表示分组号为20钨钴类硬质合金。钨钴类硬质合金。l机械基础机械基础 主编主编 康一

24、康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料 （2）给以下零件进行选材。）给以下零件进行选材。 机床主轴（机床主轴（a），车床床身（），车床床身（e）锉刀（）锉刀（b），车刀刀头（），车刀刀头（d），钻头（，钻头（c）。）。 a.45钢；钢；b.T12；c.W6Mo5Cr4V2；d.YT15；e.HT200。 （3）下列零件选用何种金属材料制造较为合适：）下列零件选用何种金属材料制造较为合适： 起落架采用超硬铝合金起落架采用超硬铝合金 支撑梁采用超硬铝合金支撑梁采用超硬铝合金 油箱采用防锈铝合金油箱采用防锈铝合金 活塞采用锻铝合金活塞采用锻铝合金 内燃机的气缸体采用锻铝合金内燃机的气缸

25、体采用锻铝合金 飞机蒙皮采用硬铝合金飞机蒙皮采用硬铝合金 仪表弹簧采用超硬铝合金、仪表弹簧采用超硬铝合金、 拖拉机轴承采用轴承钢（如拖拉机轴承采用轴承钢（如GCr15）。）。l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料（4）含油轴承为什么能在长期工作时不必加油，亦能运转良好）含油轴承为什么能在长期工作时不必加油，亦能运转良好?答：这种轴承工作时，由于发热、膨胀，孔隙容积变小，润滑油答：这种轴承工作时，由于发热、膨胀，孔隙容积变小，润滑油被挤到表面；同时，轴旋转时带动轴承间隙中的空气层高速流动，被挤到表面；同时，轴旋转时带动轴承间隙中的空气层高速流动，降

26、低了摩擦表面的静压力，使空隙内外形成压力差，空隙中的润滑降低了摩擦表面的静压力，使空隙内外形成压力差，空隙中的润滑油被油被“抽抽”到工作表面，起自润滑作用。当停止工作时，润滑油在到工作表面，起自润滑作用。当停止工作时，润滑油在毛细作用下又会渗入孔隙中，可保证相当长的时间不必加油也能有毛细作用下又会渗入孔隙中，可保证相当长的时间不必加油也能有效地工作。所以含油轴承有自润滑的功能。效地工作。所以含油轴承有自润滑的功能。（5）常用硬质合金分为哪几类）常用硬质合金分为哪几类?它们各有何用途？它们各有何用途？答：常用硬质合金分为钨钴类、钨钛钴类、通用硬质合金三大类答：常用硬质合金分为钨钴类、钨钛钴类、通

27、用硬质合金三大类。钨钴类硬质类合金制作的刃具主要用于加工短切削的黑色金属（。钨钴类硬质类合金制作的刃具主要用于加工短切削的黑色金属（如铸铁）、有色金属及非金属材料（铜及其合金、铝及其合金、塑如铸铁）、有色金属及非金属材料（铜及其合金、铝及其合金、塑料、橡胶、石料等）。钨钛钴类硬质合金制作的刃具主要用于加工料、橡胶、石料等）。钨钛钴类硬质合金制作的刃具主要用于加工长切削的黑色金属，如钢和铸钢等。通用硬质合金适宜于切削各类长切削的黑色金属，如钢和铸钢等。通用硬质合金适宜于切削各类钢钢l机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题4 非铁合金及其他材料非铁合金及其他材料材，特别是对于不锈钢、耐热钢、高锰钢等难切削材料的切削加工，效果材，特别是对于不锈钢、耐热钢、高锰钢等难切削材料的切削加工，效果更好。更好。 （6)滑动轴承合金应具备怎样的组织和性能？常用轴承有哪几类滑动轴承合金应具备怎样的组织和性能？常用轴承有哪几类？ 答：滑动轴承合金应具备怎样的组织和性能轴承在工作时不但答：滑动轴承