机械工程材料第6章非铁金属材料

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1、机械工程材料MechanicalEngineeringMaterials1第6章非铁金属材料本章目录6.1铝及铝合金6.1.1工业纯铝6.1.2铝合金及其应用6.2铜及铜合金6.2.1工业纯铜6.2.2铜合金及其应用6.3钛及钛合金6.3.1工业纯钛6.3.2钛合金及其应用6.4滑动轴承合金6.4.1滑动轴承合金的工作条件及性能要求6.4.2滑动轴承合金的组织特征6.4.3常用的滑动轴承合金6.5粉末冶金材料6.5.1粉末冶金材料的生产6.5.2常用的粉末冶金材料26.1铝及铝合金6.1.1工业纯铝1.纯铝的主要特性☻铝的熔点为660.4℃,密度低,铝的导电性和导热

2、性好;铝的化学活泼性极高;铝的无磁性;在淡水、食物中也具有很好的耐蚀性.☻纯铝的强度低，σb仅为70Mpa，可进行冷热压力加工,可通过冷加工强化或加入合金元素及其热处理强化.☻纯铝中的主要杂质是Fe和Si，其次尚有Cu、Zn、Mn、Ni、Ti等.32.纯铝的牌号及应用☻工业纯铝纯度为98.0%~99.0%,字母“L”表示，数字越大，纯度越低,如：L1、L2、L3…….。用途：L1、L2、L3：用于高导电体、电缆、导电机件和防腐机械。L4、L5、L6：用于器皿、管材、棒材、型材和铆钉等。L7：用于日用品。☻工业高纯铝纯度为99.90％～≥99.99％的铝。用途：用作电

3、解电容器用的阳极箔、电容器引线、集成电路导线、真空蒸发材料、超导体的稳定导体、磁盘合金和高断裂韧性铝合金的基体金属。6.1.1工业纯铝4一、铝合金的分类6.1.2铝合金及其应用图1-2晶格参数可将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。变形铝合金又分为可热处理强化和不可热处理强化两类.铝合金分类示意图5二、铝合金的强化途径加热固溶淬火过饱和时效析出可热处理强化变形铝合金的热处理方法：固溶处理+时效。固溶处理是指将合金加热到固溶线以上，保温并淬火后获得过饱和的单相固溶体组织的处理。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，以析出弥散强化相的热处理。6二、铝合

4、金的强化途径在室温下进行的时效称自然时效；在加热条件下进行的时效称人工时效。时效强化效果与加热温度和保温时间有关。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，析出相聚集长大，强度下降，为过时效。随时效温度提高，峰值强度下降，出现峰值的时间提前。含4%Cu铝合金的时效曲线时效时间/d7二、铝合金的强化途径时效时间屈服强度时效峰过时效亚时效铝合金的热处理8三、常用铝合金牌号、性能及用途1、变形铝合金⑴变形铝及铝合金牌号表示方法根据国标规定，变形铝及铝合金可直接引用国际四位数字体系牌号或采用国标规定的四位字符牌号。GB3190-82中的旧牌号仍可继续使用

5、，表示方法为:防锈铝合金：LF+序号硬铝合金：LY+序号超硬铝合金：LC+序号锻铝合金：LD+序号9铝合金波纹管LD31铝合金型材10⑵常用热处理不强化变形铝合金①防锈铝合金主要是Al-Mn和Al-Mg系合金。Mn和Mg主要作用是提高抗蚀能力和塑性，并起固溶强化作用。防锈铝合金锻造退火后组织为单相固溶体，抗蚀性、焊接性能好，易于变形加工，但切削性能差。不能进行热处理强化，常利用加工硬化提高其强度。卫星天线（LF2）常用热处理不强化变形铝合金11常用的Al-Mn系合金有LF21（3A21），其抗蚀性和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要弯曲、冲压

6、加工的零件。常用的Al-Mg系合金有LF5（5A05），其密度比纯铝小，强度比Al-Mn合金高，在航空工业中得到广泛应用，如制造管道、容器、铆钉及承受中等载荷的零件。汽化器(热交换管为LF21)常用热处理不强化变形铝合金12热处理强化的变形铝合金②硬铝合金主要是Al-Cu-Mg系合金，并含少量Mn。可进行时效强化，也可进行变形强化。强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。常用硬铝合金如LY11(2A11)、LY12(2A12)等，用于制造冲压件、模锻件和铆接件，如螺旋桨、梁、铆钉等.飞机翼梁(腹板为硬铝合金)13热处理强化的变形铝合金③超硬铝合金属Al-Zn-M

7、g-Cu系合金，并含有少量Cr和Mn。时效强化效果超过硬铝合金.热态塑性好，但耐蚀性差。常用合金有LC4(7A04)、LC9(7A09)等，主要用于工作温度较低、受力较大的结构件,如飞机大梁、起落架等.飞机主起落架14④锻铝合金Al-Cu-Mg-Si系合金可锻性好，力学性能高，用于形状复杂的锻件和模锻件，如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等.热处理强化的变形铝合金压气机叶片Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热锻铝合金常用牌号有LD7(2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等。用于制造150~225℃下工作的零件，如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。152、铸造