第五章 非铁金属与粉末金属.ppt

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1、第五章非铁金属与粉末冶金材料§5.1铝及其合金§5.2铜及其合金§5.3滑动轴承合金§5.4粉末冶金材料§5.1铝及其合金非铁合金是指除钢铁以外其他金属的总称。也称为有色金属。非铁合金具有特殊的物理、化学和力学性能，是工业生产中不可缺少的金属材料。一、工业纯铝纯铝具有银白色金属光泽，密度为2.72g/cm3,熔点为660.4℃,具有良好的导电性和导热性，其导电性仅次于银和铜。纯铝在空气中易氧化，表面形成一层致密的氧化铝薄膜。性能：纯铝具有面心立方晶格，无同素异构转变，无磁性，纯铝具有优良的工

2、艺性能，易于铸造、切削和冷、热加工。用途：工业纯铝很少用于制造机械零件，多用于制作电线、电缆及要求导热、抗蚀且承受轻载的用品或器皿。二、铝合金纯铝的强度低，不宜制作承受载荷的结构件，当铝中加入一定量的硅、锰、镁、铜等合金元素，可形成强度高的铝合金。铝合金的比强度（强度与密度之比）高，耐蚀性和切削性好，应用较广。分类及应用1）变形铝防锈铝：是Al-Mn,Al-Mg系合金，主要用于制作铆钉、容器等在腐蚀介质中工作的工件。硬铝：是Al-Cu-Mg系合金，主要用于制作发动机叶片等高强度要求的零件。

3、锻铝：是Al-Cu-Mg-Si,Al-Cu-Mg-Ni-Fe系合金,主要用于锻制形状复杂的模锻件或冲压件。2）铸造铝合金：一般用来制造质轻、耐腐蚀、形状复杂，要求一定力学性能的零件。§5.2铜及其合金一、纯铜纯铜呈紫红色，曾称紫铜。密度为8.96g/cm3,熔点为1083℃,具有面心立方晶格，无同素异构转变。纯铜具有良好的导电性和导热性，耐蚀性和塑性很好（δ=40%~50%），但强度较低（σb=240Mpa）,硬度很低（30~40HBS）。可用冷变形强化提高强度和硬度。，但塑性降低。工业纯铜

4、的牌号表示即T1（WCu=99.95%）,T2（WCu=99.90%）,T3（WCu=99.70%）“T”+顺序号（一位数字）(顺序号一数字越大纯度越低)二、铜合金按化学成分不同，铜合金分为黄铜、青铜和白铜。其中黄铜和青铜应用较广；白铜是以镍为主要合金元素的铜合金，一般很少用。1、黄铜黄铜是以锌为只要合金元素组成的铜合金。按其成分不同，分为普通黄铜和特殊黄铜，按加工方法，分为加工黄铜和铸造黄铜。（1）普通黄铜普通黄铜：是铜和锌组成的二元合金。合金性能与锌含量的关系曲线黄铜的代号表示如：H

5、62，H68，H90“H”+数字（H表示黄铜，数字表示铜的质量分数）（2）特殊黄铜为了进一步改善普通黄铜的性能，在普通黄铜中加入铅、锡、铝、锰、硅等合金元素的铜合金称为特殊合金。如加入铅可以改善加工性，加入铝、锡能提高耐蚀性，加入锰、硅能提高强度和耐蚀性。特殊黄铜的牌号表示如：HPb59-1，HMn57-2铸造铜合金的牌号表示如：ZCuZn16Si4，ZCuZn31Al12“H”+主加元素符号+铜的质量分数+主加元素质量分数+其他元素质量分数“Z”+Cu+主加合金元素符号+主加元素平均质量分

6、数锌对普通黄铜力学性能的影响2、青铜(1)分类分为锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。锡青铜:以锡为主加元素的铜合金。性能：具有良好的耐蚀性且有高的强度、硬度和耐磨性。适用范围：铸造外形及尺寸要求精确的铸件。铝青铜:性能：与锡青铜相比，铝青铜具有更高的强度、硬度、耐磨性和耐蚀性，还能进行热处理强化，铝青铜的价格也较低，所以可作为锡青铜的代用品。适用范围：常用来制作高强度、耐磨、耐蚀件和弹性元件。铍青铜:性能：具有很好的综合性能，弹性极限、疲劳极限、耐磨性、耐蚀性都很好；还有良好的导电

7、、导热、抗磁性；撞击时不产生火花。适用范围：常用来制作重要用途的弹性元件和耐磨元件等。(2)青铜牌号表示(2)加工青铜牌号表示如：QSn4-3,QAl10-4-4(3)铸造青铜牌号表示如：ZCuSn10P1,ZCuAl19Mn2“Q”+主加元素符号+主加元素平均质量分数+其它元素质量分数表示“Z”+主加元素符号+主加元素平均质量分数+其它元素质量分数表示滑动轴承称套动画滑动轴承动画§5.3滑动轴承合金在滑动轴承中，制造轴瓦或内衬的合金称为滑动轴承合金。常用的滑动轴承合金安按成分不同分为：锡基

8、、铅基、铝基、铜基四种。§5.4粉末冶金材料粉末冶金是一种利用金属粉末（或金属与非金属粉末的混合物）作为原料，经压制成形和烧结而制成金属材料或零件的加工方法。它是一种既不熔炼、又不铸造的特殊冶金工艺，是近几十年发展较快的一种冶金方法。一、粉末冶金简介粉末冶金的工艺过程包括：制取粉末、混料、压制成形、烧结及后处理等几个工序。特点：具有少切削或无切削、生产率高、材料利用率高、节省生产设备和占地面积少等优点。应用范围：机械、冶金、化工、交通运输、轻工、原子能、电子、遥控