第十章   有色金属
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第十章 有色金属. 除黑色金属外的其他金属与合金,统称为有色金属或非铁金属。 第一节 铝及铝合金 一、工业纯铝 工业纯铝的加工产品,按纯度高低,分为 L1 、 L2\‘A1 7 七个代号,编号增大,纯度降低。 二、铝合金的分类和热处理特点. 1 .铝合金的分类. 1 .铝合金的分类 铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两类 。. 2 .铝合金的强化热处理特点 : 固溶热处理与时效强化 固溶热处理(俗称淬火) : 将合金加热到单相 α 固溶体状态,并水冷至室温,获得过饱和 α 固溶体组织。

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第十章 有色金属

  • 除黑色金属外的其他金属与合金,统称为有色金属或非铁金属。

    第一节 铝及铝合金

  • 一、工业纯铝

  • 工业纯铝的加工产品,按纯度高低,分为L1、L2\‘A1 7七个代号,编号增大,纯度降低。

  • 二、铝合金的分类和热处理特点


  • 1.铝合金的分类


  • 1.铝合金的分类

  • 铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两类。


  • 2.铝合金的强化热处理特点:固溶热处理与时效强化

  • 固溶热处理(俗称淬火):将合金加热到单相α固溶体状态,并水冷至室温,获得过饱和α固溶体组织。

  • 时效强化(时效): 固溶热处理后的合金在室温或加热至一定温度放置,随放置时间的延长,因过饱和α固溶体不稳定而析出细小分散的的过渡相,使强度显著增高、塑性降低的现象。在室温进行的时效,称为自然时效;在加热条件下进行的时效,称为人工时效。


  • 三、常用的变形铝合金

  • 1.防锈铝合金

  • 防锈铝合金:代号为“LF”(“铝防”的汉语拼音字首)加序号数字,例如 LF21。性能特点是对大气的耐蚀性好,兼有较高的塑性和焊接性。强度仅高于纯铝,不能热处理强化,常用冷变形强化提高其强度。

  • 2.硬铝合金:代号为“LY”(“铝硬”的汉语拼音字首)加序号数字,如LYll。

  • 3.超硬铝合金:代号为“LC”(“铝超”的汉语拼音字首)加序号数字,如 LC4、LC6等。

  • 4.锻铝合金:代号为“LD”(“铝锻”的汉语拼音字首)加序号数字,如 LD5.


四、铸造铝合金

  • 变质处理:在浇注前的合金液中,加入占金属重量2~3%的变质剂,使硅晶体细化,从而改善力学性能。


四、铸造铝合金

  • 变质处理:在浇注前的合金液中,加入占金属重量2~3%的变质剂,使硅晶体细化,从而改善力学性能。

  • 硅针+铝基体(550倍)


第二节 铜及铜合金

  • 一、紫铜(工业纯铜)

  • 工业纯铜加工产品有四个牌号,其代号为T1、T2、T3、T4。序号数字愈大,其纯度愈低。

  • 二、黄铜

  • 在铜中主要加入合金元素锌形成的合金,称为黄铜。按其成分,分为普通黄铜和特殊黄铜两类。按其加工工艺特点,又可分为压力加工黄铜和铸造黄铜。


第二节 铜及铜合金

  • 一、紫铜(工业纯铜)

  • 工业纯铜加工产品有四个牌号,其代号为T1、T2、T3、T4。序号数字愈大,其纯度愈低。

  • 二、黄铜

  • 在铜中主要加入合金元素锌形成的合金,称为黄铜。按其成分,分为普通黄铜和特殊黄铜两类。按其加工工艺特点,又可分为压力加工黄铜和铸造黄铜。

  • α黄铜(250倍)   


第二节 铜及铜合金

  • 一、紫铜(工业纯铜)

  • 工业纯铜加工产品有四个牌号,其代号为T1、T2、T3、T4。序号数字愈大,其纯度愈低。

  • 二、黄铜

  • 在铜中主要加入合金元素锌形成的合金,称为黄铜。按其成分,分为普通黄铜和特殊黄铜两类。按其加工工艺特点,又可分为压力加工黄铜和铸造黄铜。

  • α黄铜(250倍)   α+β′黄铜(250倍)


  • 1.普通黄铜(简单黄铜)

  • 普通黄铜 :铜-锌二元合金。

  • 含锌较低的黄铜有良好塑性,常用以压力加工,并以冶金加工产品供应,称为压力加工黄铜。含锌量较高的黄铜,塑性差,但铸造性能好,常用以铸造,称为铸造黄铜。

  • 压力加工黄铜的代号为“H”(“黄”的汉语拼音字首)加数字组成,数字为铜的平均质量分数,如H62,表示ωCu=62%,ωZn=38%的压力加工普通黄铜。铸造黄铜的代则在上述代号前加“Z”(“铸”的汉语拼音字首),如ZH62。


  • 2.特殊黄铜(复杂黄铜)

  • 特殊黄铜(复杂黄铜):在普通黄铜中加入其他合金元素所形成的多元合金。

  • 压力加工特殊黄铜的代号:H+主要添加元素符号+铜的质量分数+主添元素的质量分数。如 HPb59-1,为ωCu=59%,ωPb=1%,余量为锌的铅黄铜。铸造特殊黄铜的代号,则在其前冠以“Z”。

  • 三、 青铜:

  • 除黄铜、白钢外,其他的铜合金统称为青铜.



  • 2.青铜分为普通青铜(锡青铜)和特殊青铜(无锡青铜如铝青铜、铅青铜、硅青铜、被青铜等)。按生产方法不同又可分为压力加工青铜(以棒、板、带、管、线等加工产品供应)和铸造青铜(用于铸造)。铍青铜

  • 以铍为主加元素的青铜称为铍青铜。广泛用于电子、仪表等工业中重要的导电弹簧和精密弹性零件、钟表齿轮、轴承等耐磨件以及防爆工具


第三节 滑动轴承合金青铜分为普通青铜(锡青铜)和特殊青铜(无锡青铜如铝青铜、铅青铜、硅青铜、被青铜等)。按生产方法不同又可分为压力加工青铜(以棒、板、带、管、线等加工产品供应)和铸造青铜(用于铸造)。

  • 轴承合金必须摩擦系数小,能保存润滑油,此外,有足够的强度、硬度、塑性和韧性,有良好的导热性和耐蚀性。

  • 为此,轴承合金的基体材料应采用对钢互溶性小的元素,以减小对钢轴颈的粘着性与擦伤性,如Sn、Ph、Al等。同时还必须要求轴承合金具有在软的基体上分布着硬质点(一般为金属化合物)的组织。


第三节 滑动轴承合金青铜分为普通青铜(锡青铜)和特殊青铜(无锡青铜如铝青铜、铅青铜、硅青铜、被青铜等)。按生产方法不同又可分为压力加工青铜(以棒、板、带、管、线等加工产品供应)和铸造青铜(用于铸造)。

  • 轴承合金必须摩擦系数小,能保存润滑油,此外,有足够的强度、硬度、塑性和韧性,有良好的导热性和耐蚀性。

  • 为此,轴承合金的基体材料应采用对钢互溶性小的元素,以减小对钢轴颈的粘着性与擦伤性,如Sn、Ph、Al等。同时还必须要求轴承合金具有在软的基体上分布着硬质点(一般为金属化合物)的组织。



  • 常用轴承合金按主要成分,可分为锡基、铝基、铝基、铜基和铁基等轴承合金。前两种称为巴氏合金。常用轴承合金按主要成分,可分为锡基、铝基、铝基、铜基和铁基等轴承合金。前两种称为巴氏合金。

  • 轴承合金一般在铸态下使用,其代号为“ZCh”(“铸承”的汉语拼音字首)+基本元素符号+主加元素符号+主加元素质量分数+辅加元素质量分数。

  • 一、锡基轴承合金(锡基巴氏合金)

  • ZChSnSb11-6显微组织

  • 优点:摩擦系数和膨胀系数小,耐蚀性、导热性和韧性好。

  • 缺点:疲劳强度较低、工作温度低(<l50℃)。广泛用于汽车、拖拉机、汽轮机等高速、高载工作的轴承。


  • 二、铅基轴承合金(铅基巴氏合金)常用轴承合金按主要成分,可分为锡基、铝基、铝基、铜基和铁基等轴承合金。前两种称为巴氏合金。

  • 优点:价格便宜、有自润滑性.

  • 缺点:强度、韧性、耐蚀性和导热性较差。主要用于低速、低载、润滑较差条件下工作的滑动轴承。

  • 三、铝基轴承合金

  • 优点:密度小,导热性、疲劳强度高,价格便宜等。

  • 缺点:膨胀系数大,运转时容易与轴咬合,使轴磨损。

  • 四、铜基轴承合金

  • 某些青铜,如锡青铜、铝青铜和铅青铜等,可用以制造轴承,故又称铜基轴承合金。可用于高载、高速条件下工作的轴承。


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