汽车材料之有色金属培训课件.ppt

《汽车材料之有色金属培训课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、第三章有色金属及其合金有色金属与钢铁比较，产量低、价格高，但由于有色金属具有许多优良的特性，从而决定了有色金属在国民经济中占有十分重要的地位。例如，铝、镁、钛等金属及其合金，具有密度小，比强度高的特点，在飞机制造、汽车制造、船舶制造等工业中应用十分广泛。铝合金材料具有密度低、强度高和耐蚀性好的特性，在轿车的轻量化中占举足轻重的地位。据统计，近10年来，轿车上的铝及其合金用量已从占汽车总量的5％左右上升至10％左右。此外，采用新型镁合金制造的凸轮轴盖、制动器等零部件，可以减轻重量和降低噪声。在轿车制

2、造行业，采用铝、镁、钛等轻金属替代钢铁材料减轻自重，是轿车轻量化的一个重要手段。本章将对铝及其合金、镁及其合金、铜及其合金、钛及其合金、轴承合金作介绍。§3.1铝及铝合金铝是元素周期表中排第三位的主族元素。纯铝是一种具有银白色金属光泽的金属，具有如下独特的性能和优点：①密度小②塑性好③导电、导热性能很好④在大气和淡水中具有良好的耐蚀性。⑤强度很低。工业纯铝主要用途是代替铜制作导线，配制不同的铝合金，制作强度不高的器皿。在汽车上，纯铝主要用于制作空气压缩机垫圈、排气阀垫片、汽车铭牌等。一、工业纯铝§

3、3.1铝及铝合金铝是元素周期表中排第三位的主族元素。纯铝是一种具有银白色金属光泽的金属，具有如下独特的性能和优点：①密度小②塑性好③导电、导热性能很好④在大气和淡水中具有良好的耐蚀性。⑤强度很低。工业纯铝主要用途是代替铜制作导线，配制不同的铝合金，制作强度不高的器皿。在汽车上，纯铝主要用于制作空气压缩机垫圈、排气阀垫片、汽车铭牌等。二、铝合金及其分类二、铝合金及其分类三、铝合金的热处理当铝合金加热到α相区，保温后在水中快速冷却，其强度和硬度并没有明显升高，而塑性却得到改善，这种热处理称为固溶热处理

4、。由于固溶热处理后获得的过饱和固溶体是不稳定的，有分解出强化相过渡到稳定状态的倾向。如在室温放置相当长的时间，强度和硬度会明显升高，而塑性明显下降。固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间而发生显著提高的现象，称为时效强化或沉淀硬化。在室温下进行的时效为自然时效，在加热条件下进行的时效为人工时效。在不同温度下进行人工时效时，其效果也不同，时效温度愈高，时效速度愈快，但其强化效果愈低。铝合金之所以产生时效强化，是由于铝合金在淬火时抑制了过饱和固溶体的分解过程。这种过饱和固溶体极不稳定，必然要分解。在室温与

5、加热条件下都可以分解，只是加热条件下的分解进行得更快而已。四、变形铝合金五、铸造铝合金1、常用铸造铝合金（1）铝—硅系合金（又称硅铝明）复杂铝硅合金的强度比简单铝硅合金高，且可通过热处理进一步提高其力学性能。一般用作形状复杂、强度要求高，并可在高温下工作的机器零件，如内燃机汽缸体、汽缸盖、活塞等。（2）铝—铜系合金铝铜系铸造合金的特点是加入镍、锰后耐热性大大提高、具有较高的高温强度，能通过热处理来强化。最大缺点是耐蚀性差，随含铜量增加耐蚀性降低。常用于制造高强度或高温条件下工作的零件，如高速内燃机

6、活塞、缸体和缸盖等。五、铸造铝合金（3）铝—镁系合金铝镁系铸造合金的特点是密度小、强度高、耐蚀性较好，能耐大气和海水腐蚀。但铸造性能较差，铸件组织疏松，热强性也差，一般仅适用于200℃以下工作的零件。因此，常用来制造耐腐蚀的铸件，如海轮配件、氨用泵体、泵盖等。在一定场合可以替代不锈钢。（4）铝—锌系合金由于能溶入大量的锌（极限溶解度为32％)，所以合金的强度显著提高，而且价格比较便宜。在合金中加入适量的锰，铁和镁，可以提高耐热性。缺点是耐蚀性能较差。主要用于制造结构形状复杂的汽车、飞机零件和医疗器

7、械、仪表零件、日常用品等。五、铸造铝合金§3.2铜及铜合金在汽车工业所用有色金属材料中，铜合金用量仅次于铝合金。汽车上各类热交换器、散热器、耐磨减摩零件、电器元件、油管等，均选用了铜合金材料。纯铜是用电解法获得的，也称“电解铜”，外观呈紫红色，故又称紫铜。工业纯铜的强度、硬度低(σb=230～240MPa，40～50HBS)，不宜制作结构零件，广泛用于制造电线、电缆、铜管以及配制铜合金。一、工业纯铜二、铜的合金化纯铜强度不高，用加工硬化方法虽可提高铜的强度，但塑性大大下降。因此常用合金化来获得强度

8、较高的铜合金，作为结构材料。加入合金元素使铜的强度提高，主要通过以下方式。1、固溶强化：最常用的固溶强化元素为Zn、Si、Al、Ni等，形成置换固溶体。2、热处理强化：Be、Si等元素在铜中的溶解度随温度的降低而减小。因而，合金元素加入铜中后，可使合金具有时效强化的性能。3、过剩相强化：当合金元素超过最大溶解度后，便会出现过剩相。过剩相多为硬而脆的金属间化合物。数量少时，可使强度提高，塑性降低；数量多时，会使强度和塑性同时降低。三、黄铜2、黄铜的牌号、分类及用途四、青铜1、锡青铜锡