工程材料有色金属及其合金Word下载.docx

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优覆的导电性和导热性,其导电性位居第二（仅次于银）；

逆磁性物质（磁化系数为很小的负数）；

很好的耐蚀性

裂的现象

L代号：

T1（99・95%Cu）.

T2（99・90%Cu）、T3（99・7%Cu）.

用途：

船上主要用作柴油机的润滑油管.

T4（99.5%Cu）o

锅炉水管等和密封垫片

I・紫铜在冷变形后通过再结晶退火>

即将紫铜加热到600~6509,然后在水中冷却,一方面去除其表面的灰黑色氧化皮

（CuO）f另一方面紫铜得到软化（消除加工硬化现象）

1・在船上采用喷灯加热至发红而后水冷,达到软化的目的。

2、黄铜

为普通黄铜和特殊黄铜。

⑵特殊黄申

锡黄铜①

猛黄铜

（1）普通黄铜:

①成分和组织②编号和用途.性能

普通黄铜是由铜和锌组成的二元合金

—.黄铜含锌量—般不超过47%

单相黄铜:

锌v39%f形成a固溶体（塑性很好>

适于冷、热加工）

三・两相黄铜:

含锌量在39-45%时f黄铜的

组织为a+p（|3相是以化合物CuZn为基的

在温度较低时则很脆<

不宜冷加工）

I.编号:

1H1+两位数字（H80.即表示含铜80%的黄铜几铸造黄铜,再加上”Z”色械性能:

与锌的含量有直接关系。

如图9・7所

III.锌的含量达30%时■黄铜的塑性最大；

IV.含锌量达到45%时，黄铜的强度最大

V.铸造性能：

优覆

VI.耐蚀性：

在大气.尤其是有机氟化物（氟利昂12-CF2C12）中

VII.应用：

用于制作冷凝管.水泵零件、散热片等,如表9-8所示。

I.普通黄铜的抗蚀性较好,与紫铜差不多。

对大

I*

I1

气、海水.以及氨以外的碱性溶液的耐蚀性很高■但在氨.氨盐和酸类介质中的耐蚀性较差,特别是对硫酸、盐酸的抗蚀很差

IL,

“应力腐蚀破裂”或"

季裂〃：

含锌大于7%（尤其是含锌量大于20%）的黄铜经冷加工后,在潮湿的大气及海水中,特别是在有氨的环境中,容易产生腐蚀致使黄铜破裂的现象。

III.产生原因：

主要是有残余应力存在,有腐蚀性介质含锌量较高

IV•消除办法：

可进行低温退火,退火温度一般为260-300°

C,时间一般l~3h。

一・为了改善和提高普通黄铜的某些性能,如机械性能.抗蚀性及工艺性,在普通黄铜中加入Mn、Sn、Si、Pb、Al、Fe等元素而形成的黄铜,称为特殊黄铜。

二・特殊黄铜的编号方法是：

”H”+主加元素符号+铜含量+主加元素含量。

例如HSn70-l,表示主加元素为Sn,含量为1%.含铜70%,余为锌的锡黄铜,如是铸造的,则在编号前加”Z”。

三・△种常见特殊黄铜的成分和机械性能如表9・9所

-•锡元素：

在海洋大气、海水中的抗蚀性

大大地提高,同时强度也得以提高,

HSH70-1常用于制造冷却器及冷凝器的管子。

-•猛元素：

强度有较大的提高>

同时还提

高其在海水.氯化物及热蒸气中的耐蚀

性。

二・HMn58-2f用于制造螺旋桨轴的轴套

三・ZHMn55-3-lf为铸造猛黄铜中加入1%的Fef提高机械性能f用于制造螺旋桨和蒸气泵活塞等。

3、青铜

铜合金中除黄铜（CmZn）和白铜（Cu-Ni）IU外的合金均称作青i

（1）宝青铜：

锡青铜的成分和性能

无锡青铜:

①铝青铜②铅青铜③硅青铜④披

KIM

青铜又分为锡青铜和无锡青铜。

青铜的编号方法是：

"

Q”+主加元素符号+主加元素含量。

例如QPb30表示含铅30%.含铜70%的铅青铜。

-■以锡为主要或基本元素的铜合金称为锡

青铜。

Be为主要元

・

（1）以Pb、Al、Mn、Si

素的铜合金称为无锡青铜

一■以铝为主要合金元素的铜合金称为铝青

铜。

二・铝青铜的机械性能如图9・9所示

三・机械性能…•高于锡青铜和黄铜＞

叽■巾他艷w唸結■戲朋统寸搞甥

青铜.黄铜高，

五・耐磨性…•优于锡青铜和黄铜

一・以铅为主要元素的铜合金称~为铅青铜

二•铅青铜主要用作耐磨材料＞QPb30为含铅30%的铅青铜，用于制做大功率高速柴油机轴承。

-・以硅为主要元素的铜合金称为硅青铜

二・QSi3-l为含硅3%.含猛1%的铜硅合金，常用于制造船舶辅机零件及排水系统管件。

-・以锻为主要元素的铜合金称为锻青铜二・QBe2常用于制做重要弹簧.高速止回阀

等。

4、白铜

-•以猱元素为主要合金元素的铜合金称为

白铜

二・白铜的代号为：

B"

+平均含银量。

B19:

含媒量19%f其余为铜的白铜。

三・白铜的代号.成分和机械性能：

见表9・11所示。

二・$吕及¥

吕合金

一•器韓灘要包馴变铝合金

二■1.工业纯铝

五■2・铝合金

:

、■:

三■⑴工业纯铝的性能及用途

六・铝合金的分类和代号

七・铸造铝合金的用途

一•性能工业纯铝的比重为2.7f熔点为660.4°

C;

有良好的导电性和导热性f导电性仅次于银、铜、金，居第四位；

二・塑性好;

通过冷、热加工可制成各种型材;

三・抗大气腐蚀性能好

I.强度很低>

冷变形加工硬化后强度可达150~25OMN/m2f塑性降到50~60%

五•用途：

它主要用于制作电缆.电线>

以及具有导热和耐大气腐蚀而对强度要求不很咼的用品。

一•代号：

是以所含杂质（主要是铁和硅）元素的量编制的>

数字越大>

纯度则越低。

工业纯铝分为冶炼产品和加工产品两类。

二・冶炼产品代号:

Al-OO.A1OAl-kAl-2、Al-3

三•对应的牌号称为特一号铝、特二号铝、—号*吕、二号铝、三号铝。

加工产品代号:

LI.L2、L3.L4、1f5、L6.L7f对应的牌号称为一号工业纯铝、…七号工业纯铝。

一・铝中加入适量的Cu.Mg.Si、Mn等合

金元素>

可获得较高的强度>

能用于制造承受载荷的机械零件。

形变钳合金

2・硬铝合金，代号LY—“硬铝”

3.超硬铝金，代号LC一“超硬铝”

14・勰合金，代号LD—“锻铝”1・铝旌傍造合金,ALSi系一1,代号ZL101-ZL111

2.铝铜傍造合金,Ai・Cu系一2,代号ZL201〜ZL203

3.铝鎂铸造合金,Ai-Mg系一3,代号ZL301-ZL302

14.铝锌傍造合金,Ai-Zn系一4,代号ZL401〜ZL402

Al

B（%）

一・在船上应用较广泛的铸造铝合金主要为铝硅系

列铸造铝合金。

二・如ZL102,称为普通硅铝明。

具有优覆的铸造性.焊接性.相当好的抗蚀性.耐热性。

但缺点是铸件致密度较小,强度不高。

主要用于制造承受低载荷和形状复杂但强度不高的铸件,如手柄、罩壳、手轮等

三.ZL108,2L110称为特殊硅铝明,主要用于制造船用中高速柴油机、汽车和拖拉机或汽油机的活塞,或工作温度在250C以下的零件。

铝合金的分类.代号及性能特点见表9J2所示。

□

1.

2.

3.

4.

三.轴承合金

轴承:

滚动轴承、滑动轴承

轴瓦的结构及对轴承材料的要求

巴氏合金:

⑴锡基巴氏合金⑵铅基巴氏合金铜基轴承合金:

⑴铅青铜⑵锡青铜铝基轴承合金:

（1）低锡铝合金

（2）铝锌镁合金⑶高锡铝合金

在滑动轴承中>

制造轴瓦及内衬的合金称为轴承合金轴瓦是由瓦壳和瓦衬■…耐磨合金组成。

图9-11

轴瓦的结构＜共有三种形式:

（1）两半式厚壁轴瓦图9-12（l）o

轴瓦的厚度：

＞0.064D（D为轴径），耐磨合金层厚度：

"

•75〜2mm。

用:

中.低速柴油机的主轴承■曲柄销轴承及十字头轴承等。

瓦壳材料：

低碳钢；

耐磨合金：

巴氏合金。

⑵两半式薄壁轴瓦图9-12（b）

轴瓦的厚度~0.02~0.065D（D为轴径）；

耐磨合金层厚度u0.2〜0.7mm；

用：

中、高速柴油机的轴承上

巴氏合金、铜基轴承合金或

铝基轴承合金等。

（3）整体式轴瓦图972（c）

铜基轴承合金轴瓦，由钢壳与铅青铜耐磨合金构成；

用：

筒

状活塞式柴油机连杆小端轴瓦及摇臂轴瓦。

轴瓦材料应满足下列要求（在磨损不可避免的情况下

应从轴瓦材料上确保轴的磨损最小）:

在工作温度下具有足够的强度和硬度以及疲劳强度,足够的塑性和韧性；

具有低的摩擦系数,较高的耐磨性,覆好的抗咬合性.磨合性和亲油性；

③

④

较理想的结构一般为：

在软基体上分布着硬质点（约占13-30%）

或在硬基体上分布着软质点（图9・13）。

具有覆好的耐蚀性.导热性和较小的膨胀系数;

覆好的工艺性,易于铸造和切削加工。

分为锡

一・巴氏合金（又称白合金或乌金）:

基巴氏合合和铅基巴氏合金两种

（1）Sn（为主）+Sb.Cu（少量）

牌号:

”ZCh〃+基本元素和主元素的符号+主加元素和辅加元素的百分含量。

如：

ZChSnSbll-6:

11%Sb（圭加元素）.6%Cu（辅加元素）。

组织结构:

软基体上分布着硬质点。

如图所示。

点：

1麗擦系数小,耐磨性好,基体有很好的塑性和韧

性；

2具有良好的导热性.抗蚀性和工艺性。

3如疲劳强度随着温度升高而下降,最高工作温度

小于1100

船用中低速柴油机主轴承.曲柄销轴承和十字头轴承,船舶中间轴承等。

格

J

卩硬质点—-SnSb

为基的固溶体

基本成分:

Pb+Sb,同时还含有Sn+Cu代号.成分和性能如表9J3所示。

在软基体上分布着硬质点,如图所示特点:

1屉好的抗压强度.耐磨性■嵌藏性,

2韧性和疲劳强度较低,导热性.耐蚀性较差,工

作温廈一般不超过120°

Co

总的说来,铅基巴氏合金的性能不如锡基巴氏合金.可作为锡基巴氏合金的代用材料。

中速.中等负荷且冲击作用不大的机器轴承,如船舶辅机的压缩机■起货机.锚机等的轴承上。

申晶基

（a+共软体

p+SnSb硬质点

—・Cu+Pb（为主）

二•常用的轴承耐磨材料：

铅青铜、锡青铜和铝青铜。

MH

ZQPb30组织:

Pb（颗粒）十Cu（基体几形成了软颗粒+硬基体,如固9-16。

特点：

71

保持住润滑油膜和降低摩擦系数的作用,优覆的耐磨性

较高的疲劳强度和较大的承载能力,优覆的导热性.能在较高温度（300~320°

C）下工作

耐蚀性、磨合性、嵌藏性及抗咬合性比巴氏合金

低。

制造高速高压下工作的轴承,如高速大功率柴油机的主轴承.连杆轴承以及航空发动机的轴承等。

☆为了改善铅青铜的表面性能,通常在表面上镀覆一层0.02-0.03mm的锡.铅.锢等,使其成为三层结构的轴瓦。

包括:

磷锡青铜：

ZOSnlO・l

锌铅锡青铜:

ZOSn6-6・3

为磷锡青铜,即成分中含10%Sg1%P.89%Cu,

溶体为软基体+湘和

显微组织是a+8+Cu3PfaCu3P为殛质点。

®

较高的强度.疲劳强度

2优良的耐磨性

3覆好热稳定性。

工作温度可超过280