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1、第八章 有色金属及其合金8.1铝及铝合金铝及铝合金8.2铜及铜合金铜及铜合金8.3钛及钛合金钛及钛合金8.4轴轴承承合合金金第八章 有色金属及其合金熔点熔点660，密度密度2.7g/cm3，比强度高。，比强度高。导电导热性好，耐大气腐蚀。导电导热性好，耐大气腐蚀。切削性好，塑性好、可冷成切削性好，塑性好、可冷成型型。铸铸Al合金的铸造性能好。合金的铸造性能好。Al及及Al合金的特点合金的特点工业纯铝工业纯铝L1L5，做散热器、器皿等。做散热器、器皿等。力学性能力学性能b=80100 MPa=3050%1纯铝纯铝2铝合金铝合金（1）分类分类和强化和强化分类分类变形铝合金、铸造铝合金变形铝合金、铸
2、造铝合金强化方法强化方法固溶、冷变形、固溶、冷变形、时效时效强化强化-CuAl2时效强化时效强化 淬火后合金强硬度随时间延长而显著升高淬火后合金强硬度随时间延长而显著升高时效工艺时效工艺固溶处理固溶处理（水冷淬火）（水冷淬火）过饱和固溶体过饱和固溶体时效过程时效过程过饱和固溶体分解，析出强化相过饱和固溶体分解，析出强化相。自然时效自然时效在室温长时间停留，如，数天。在室温长时间停留，如，数天。人工时效人工时效加热至加热至100200，保温一定时间。，保温一定时间。时效效果时效效果 时效温度时效温度高，则速度快，但强化效果小。高，则速度快，但强化效果小。合金合金类别类别代号代号主主要要化化学学成
3、成分分,%热处理热处理机械性能机械性能CuMgMgMn其它其它b bMPa%HB防锈防锈铝铝LF54.55.50.30.6退火退火2702370LF114.85.50.30.6V 0.020.22702370LF211.01.61302330硬铝硬铝LY12.23.00.20.5固溶处理固溶处理+自然时效自然时效3002470LY113.84.80.40.80.40.842018100LY123.84.91.21.80.30.948011131超硬超硬铝铝LC41.42.01.82.80.20.6Zn 5.07.0固溶处理固溶处理+人工时效人工时效60012150LC62.22.82.53.2
4、0.2.5Zn 7.68.66807190锻铝锻铝LD51.82.60.40.80.40.8Si 0.71.242013105LD71.92.51.41.8Ni 11.5Fe 1.01.544013120LD103.94.80.40.80.41.0Si 0.51.248010135（）变形铝合金（）变形铝合金防锈铝防锈铝LF，不可热处理强化，做油箱、油管、铆钉。不可热处理强化，做油箱、油管、铆钉。硬铝硬铝LY，做螺旋桨叶片、支柱。做螺旋桨叶片、支柱。超硬铝超硬铝LC，做飞机大梁、起落架。做飞机大梁、起落架。锻铝锻铝LD，做锻件、模锻件。做锻件、模锻件。合金合金代号代号主主 要要 化化 学学 成
5、成 分分,%机机 械械 性性 能能SiCuMg铸造铸造方法方法热处理热处理bMPa%HB铝硅铝硅ZL1016.08.00.20.4SBT6230170ZL1021013SBJT2T2143153425050ZL1104.06.05.08.00.20.5JT117090铝铜铝铜ZL2034.05.0JT4210660铝镁铝镁ZL3019.511.5ST4280920铝锌铝锌ZL4026.08.0Zn570.40.7JT1240470铸造方法：铸造方法：SBSB砂型变质；砂型变质；J金属砂；金属砂；S S砂型砂型热处理：热处理：T1T1不淬火，人工时效；不淬火，人工时效；T2T2退火；退火；T4T
6、4淬火淬火+自然时效；自然时效；T6T6淬火淬火+人工时效人工时效（3）铸造铝合金）铸造铝合金 Al-Si合金合金（硅铝明）（硅铝明）铸造性好（熔点低、流动性好、收缩小）。铸造性好（熔点低、流动性好、收缩小）。铸造铝合金的应用铸造铝合金的应用 8.28.2铜及铜合金铜及铜合金1纯铜纯铜2铜合金铜合金熔点熔点1083，密度密度8.9g/cm3。导电导热性仅次于导电导热性仅次于Ag。耐大气、水腐蚀。耐大气、水腐蚀。切削性好，塑性好，可冷、热成形。切削性好，塑性好，可冷、热成形。铸铸Cu合金的铸造性能好。合金的铸造性能好。Cu及及Cu合金的特点合金的特点1纯纯铜铜 紫铜（紫红色）紫铜（紫红色）工业纯
7、铜工业纯铜T1T4，做电导体。做电导体。力学性能力学性能b=230250 MPa=4050%纯铜管纯铜管2铜合金铜合金（）黄（）黄铜铜Cu-Zn系合金系合金普通黄铜普通黄铜Cu-Zn合金合金单相黄铜单相黄铜如如H80，含含80%Cu，单相，单相，塑性好，可冷成型。塑性好，可冷成型。双相黄铜双相黄铜如如H62，+，可热变形。可热变形。铸造黄铜铸造黄铜如如ZCuZn38，含含38%Zn。组织组织代号代号化学成分化学成分,%,%机械性能机械性能CuZn加工加工状态状态bMPa%HBH96H969597余量余量退火退火25035H807981余量余量退火退火27050H686770余量余量退火退火30
8、040H595760余量余量退火退火变形变形300420255103牌号、性能牌号、性能(a)单相黄铜单相黄铜Cu-Zn合金的显微组织合金的显微组织(b)双相黄铜双相黄铜+复杂黄铜复杂黄铜 改善改善Cu-Zn合金的耐蚀性、机械性能。合金的耐蚀性、机械性能。组组 别别代代 号号主要化学成分主要化学成分,%,%机械性能机械性能(变形变形)Cu其它其它bMPa%HBPb黄铜黄铜HPb 63-3HPb 60-162.065.059.061.0Pb 2.43.0Pb 0.61.060061054SnSn黄铜黄铜HSn 90-1HSn 62-188.091.061.063.0Sn 0.250.75Sn 0
9、.71.152070054148Al黄铜黄铜HAl 77-276.079.0Al 1.82.665012170SiSi黄铜黄铜HSi 65-1.5-363.566.5Si 1.02.0Pb 2.53.56008160Mn黄铜黄铜FeFe黄铜黄铜HMn 58-2HFe 59-1-157.060.057.060.0Mn 1.01.2Fe 0.61.27007001010175160NiNi黄铜黄铜HNi 65-564.067.0Ni 5.06.57004黄铜制品黄铜制品（2）青铜）青铜 Cu-Sn、Cu-Al、Cu-Be系等合金系等合金。压力加工青铜压力加工青铜Sn青铜青铜如如QSn4-3，含含4
10、%Sn、3%Zn，其余为其余为Cu。做轴承、弹簧等。做轴承、弹簧等。Al青铜青铜如如QAl10-3-1.5，做耐蚀、抗磨的齿轮、轴套等。做耐蚀、抗磨的齿轮、轴套等。Be青铜青铜如如QBe2，做弹簧，高速轴承等。做弹簧，高速轴承等。铸造青铜铸造青铜如如Sn青铜青铜，ZCuSn10Zn2。（3）白铜）白铜 Cu-Ni 系合金系合金如，如，B19，含含19%Ni的普通白铜，做船舶仪器零件等。的普通白铜，做船舶仪器零件等。8.38.3钛及钛合金钛及钛合金特性特性强度、塑性、比强度高，强度、塑性、比强度高，耐蚀耐蚀、耐热、耐低温。、耐热、耐低温。纯钛纯钛银白色，熔点银白色，熔点1680，密度，密度4.5
11、4g/cm3。同素异构转变同素异构转变882时，密排六方时，密排六方-Ti-Ti（体心立方）。体心立方）。牌号牌号工业纯钛工业纯钛TA1TA3钛飞船钛飞船2钛合金钛合金TC4时效后的组织：时效后的组织：块状块状基体基体针状针状-Ti合金合金可变形强化，如可变形强化，如TA7（Ti-5Al-2.5Sn）Ti合金合金可时效强化，可时效强化，TB1（Ti-3Al-13V-11Cr）（+）-Ti合金合金可时效强化，可时效强化，TC4（Ti-6Al-4V）热处理热处理退火退火650850（再结晶）（再结晶）450650（去应力）（去应力）淬火淬火+时效处理时效处理8.48.4轴承合金轴承合金滑动轴承中的
12、轴瓦及内衬的材料滑动轴承中的轴瓦及内衬的材料工作条件工作条件冲击、交变载荷，轴颈压力、摩擦。冲击、交变载荷，轴颈压力、摩擦。性能性能强硬度、塑韧性好，与轴的磨合能力、减摩性好。强硬度、塑韧性好，与轴的磨合能力、减摩性好。导热、抗蚀性好。导热、抗蚀性好。轴瓦瓦Sn基轴承合金基轴承合金ZChSnSb11-6（含11%Sb，6%Cu）。软基体软基体+硬质点（硬质点（白方块是白方块是-SnSb白针状白针状Cu6Sn5）Pb基轴承合金基轴承合金ZChPbSb16-16-2()共晶软基体共晶软基体+硬质点硬质点ZChSnSb11-6的的组织，100Cu基轴承合金基轴承合金 做大载荷、高速轴承。做大载荷、高速轴承。Pb青铜，青铜，ZQPb30，CuCu硬基体硬基体PbPb软质点。软质点。Sn青铜青铜，ZQSn10-1，软基体硬质点。软基体硬质点。小结小结重点要求重点要求熟悉熟悉常用常用Al、Cu合金合金的牌号、成份、热处理工艺、组织、及其应用的牌号、成份、热处理工艺、组织、及其应用:LF5、LY11、LC4、ZL102H80、H62、QSn6.5-0.1、QAl9-4、QBe2一般要求一般要求了解了解 Sn基轴承合金基轴承合金 ZChSnSb11-6、Ti合金。合金。