ch5常用有色金属

机械工程材料主讲：许令峰MechanicalEngineeringMaterialsScience机械与电子工程学院§3有色金属及其合金密度2.7g/cm3，熔点660℃，导电、导热性好。抗氧化，易加工。σb≈80~100MPa，δ≈50%应用——散热器、器皿等。一、纯铝铝及铝合金牌号：L+数字（1-6）L表示铝，数字表示杂质纯铝不能热处理强化，只能采用冷加工强化。二、铝合金的分类变形Al合金铸造Al合金-CuAl2三、铝合金的热处理1．退火200～300℃去应力350～450℃再结晶软化2．固溶时效处理固溶处理：水冷淬火→过饱和固溶体时效处理：过饱和固溶体分解，析出强化相。

自然时效——在室温长时间停留，如，数天。

人工时效——加热至100~200℃，保温一定时间。时效强化

——淬火后合金强硬度随时间延长而显著升高时效效果

——时效温度高，则速度快，但强化效果小。合金类别代号主要化学成分,%热处理机械性能CuMgMn其它σb

MPa

%HB防锈铝LF54.5~5.50.3~0.6退火（不可热处理强化）2702370LF114.8~5.50.3~0.6V0.02~0.22702370LF211.0~1.61302330硬铝LY12.2~3.00.2~0.5固溶处理+自然时效3002470LY113.8~4.80.4~0.80.4~0.842018100LY123.8~4.91.2~1.80.3~0.948011131超硬铝LC41.4~2.01.8~2.80.2~0.6Zn5.0~7.0固溶处理+人工时效60012150LC62.2~2.82.5~3.20.2~.5Zn7.6~8.66807190锻铝LD51.8~2.60.4~0.80.4~0.8Si0.7~1.242013105LD71.9~2.51.4~1.8Ni1~1.5Fe1.0~1.544013120LD103.9~4.80.4~0..80.4~1.0Si0.5~1.248010135应用（1）

卫星天线（LF2）防锈铝

——油箱、铆钉。飞机翼梁

（腹板为硬铝）硬铝

——螺旋桨、翼梁。应用（2）

超硬铝

——飞机大梁、起落架。锻铝——锻件、飞机蒙皮。合金代号主

要

化

学

成

分,%机

械

性

能SiCuMg铸造方法热处理bMPa%HBAl-SiZL1016.0~8.00.2~0.4SBT6230170ZL10210~13SBJT2T2143153425050ZL1104.0~6.05.0~8.00.2~0.5JT1170－90Al-CuZL2034.0~5.0JT4210660Al-MgZL3019.5~11.5ST4280920Al-ZnZL4026.0~8.0Zn5~70.4~0.7JT1240470铸造方法：SB——砂型变质；J——金属型；S——砂型热处理：T1——不淬火，人工时效；T2——退火；

T4——淬火+自然时效；T6——淬火+人工时效五、铸造铝合金Al-Si合金——铸造性好（熔点低、流动性好、收缩小）、耐蚀。变质后，共晶体（细点状Si+α基体）+初晶α

变质处理

——显著提高力学性能。

组织变质前，共晶体（粗针状Si+α基体）未变质处理

经变质处理

ZL102的铸态组织Al-Si合金的应用Al-Si系铸造合金发动机活塞(裙部为Al-Si-Cu-Mg合金)仪表、电机壳体、汽缸体。Al-Cu系铸造合金内燃机汽缸头强度高、耐热性好。分类紫铜——纯铜黄铜——Cu-Zn系合金白铜——Cu-Ni系合金青铜——其它Cu合金，如Cu-Sn、Cu-Al系合金。

铜及其合金一、纯铜密度8.96g/cm3，熔点1083℃，导电导热性仅次于Ag。耐大气、水腐蚀。σb≈230~250MPa，δ≈50%应用——散热器、电线等。纯铜管散热器牌号：T+数字（1-4）T表示铜，数字表示杂质二、黄铜普通黄铜——Cu-Zn合金单相黄铜——如H80，含80%Cu单相α，塑性好，可冷成型。双相黄铜——如H62，α+

CuZn，强度高，可热变形。铸造黄铜——如ZCuZn38，含38%Zn。Cu-Zn合金的显微组织双相黄铜α+

CuZn单相黄铜αCu-Zn合金的牌号、性能代号化学成分,%机械性能CuZn加工

状态bMPa%HBH9695~97余量退火25035－H8079~81余量退火27050－H6867~70余量退火30040－H5957~60余量退火变形300420255－103Cu-Zn合金的应用汽车机油泵衬套特殊黄铜——改善Cu-Zn合金的耐蚀性、机械性能。组

别代

号主要化学成分,%机械性能(变形)Cu其它bMPa%HBPb黄铜HPb63-3HPb60-162.0~65.059.0~61.0Pb2.4~3.0Pb0.6~1.060061054－－Sn黄铜HSn90-1HSn62-188.0~91.061.0~63.0Sn0.25~0.75Sn0.7~1.152070054148－Al黄铜HAl77-276.0~79.0Al1.8~2.665012170Si黄铜HSi65-1.5-363.5~66.5Si1.0~2.0Pb2.5~3.56008160Mn黄铜Fe黄铜HMn58-2HFe59-1-157.0~60.057.0~60.0Mn1.0~1.2Fe0.6~1.27007001010175160Ni黄铜HNi65-564.0~67.0Ni5.0~6.57004－特殊黄铜的应用——船舶、化工零件及装饰如齿轮、螺旋桨、轴承。三、青铜1.Sn青铜压力加工Sn青铜——如QSn4-3，含4%Sn、3%Zn。铸造Sn青铜——如ZCuSn10Zn2耐蚀、耐磨、弹性好，用于轴承、弹簧。锡青铜管船用Sn青铜接头、阀体、阀盖。2.Al青铜如

QAl5、ZCuAl10Fe3，强度，耐磨、耐蚀性高于黄铜和Sn青铜。大型水力发电设备中的抗磨环3.Be青铜如

QBe2，强度、弹性高，耐磨、耐蚀。做弹簧，高速轴承等。铍青铜制品三、滑动轴承合金滑动轴承用来支撑轴，由轴承体和轴瓦组成。 承载面大，工作平稳，无噪音，拆装方便。滑动轴承合金——轴瓦及内衬的材料内燃机轴瓦（一）对轴承合金的要求工作条件——承受轴颈的冲击、交变载荷，及强烈摩擦。性能要求强韧性好，磨合性、减摩性好。导热、抗蚀性好。组织软基体+硬的质点，或，硬基体+软质点（二）常用轴承合金ZChSnSb11-6的组织，×100Sn基轴承合金ZChSnSb11-6（含11%Sb，6%Cu）。α软基体+硬质点（白方块SnSb

＋白针状Cu6Sn5）Sn基巴氏合金高速轴瓦Pb基轴承