第3章 非铁金属材料及其应用.pptVIP

第三章 非铁金属材料及其应用 铝及铝合金 铜及铜合金 轴承合金 硬质合金与粉末冶金 烧结： 金属陶瓷烧结炉 硬质合金刀具 二、粉末冶金的应用 工具、减摩和功能材料 硬质合金铣刀 硬质合金模具 三、硬质合金 金属陶瓷复合材料： 　　粘接相，Co、Ni 。 　　强化相，WC、TiC等。 硬质合金组织(Co+WC) 1. 硬质合金的性能特点 硬度高（69~81HRC），热硬性高（900~1000℃）， 耐磨，脆性大。 2. 硬质合金的分类 　 钨钴类(YG)：如，YG8，WC + 8%Co 　 钨钴钛类(YT)：如，YT14， WC + 14%TiC + Co 应用 一般做成刀片，镶在刀体上使用。 硬质合金轴承刀具 硬质合金刀片 矿用硬质合金刀具 * * 第一节 铝及其合金 密度2.7g/cm3，熔点660℃， 导电、导热性好。 抗氧化，易加工。 σb≈ 80~100 MPa，δ≈50 % 应用 —— 散热器、器皿等。 一、纯铝 二、铝合金的分类 ——变形Al合金、铸造Al合金 -CuAl2 三、铝合金的热处理 1．退火 　　200～300 ℃　去应力 　　350～450 ℃　再结晶软化 2．固溶时效处理 固溶处理： 　　水冷淬火→ 过饱和固溶体 时效处理： 过饱和固溶体分解，析出强化相。 　　自然时效 —— 在室温长时间停留，如，数天。 　　人工时效 —— 加热至100~200℃，保温一定时间。 时效强化 —— 淬火后合金强硬度随时间延长而显著升高 效果 —— 时效温度高，则速度快，但强化效果小。 合金类别 代号 主 要 化 学 成 分, % 热处理 机械性能 Cu Mg Mn 其它 σbMPa ?% HB 防锈 铝 LF5 4.5~5.5 0.3~0.6 退火 （不可 热处理 强化） 270 23 70 LF11 4.8~5.5 0.3~0.6 V 0.02~0.2 270 23 70 LF21 1.0~1.6 130 23 30 硬铝 LY1 2.2~3.0 0.2~0.5 固溶处理 + 自然时效 300 24 70 LY11 3.8~4.8 0.4~0.8 0.4~0.8 420 18 100 LY12 3.8~4.9 1.2~1.8 0.3~0.9 480 11 131 超硬 铝 LC4 1.4~2.0 1.8~2.8 0.2~0.6 Zn 5.0~7.0 固溶处理 + 人工时效 600 12 150 LC6 2.2~2.8 2.5~3.2 0.2~.5 Zn 7.6~8.6 680 7 190 锻铝 LD5 1.8~2.6 0.4~0.8 0.4~0.8 Si 0.7~1.2 420 13 105 LD7 1.9~2.5 1.4~1.8 Ni 1~1.5 Fe 1.0~1.5 440 13 120 LD10 3.9~4.8 0.4~0..8 0.4~1.0 Si 0.5~1.2 480 10 135 四、变形铝合金 应用 卫星天线（LF2） 防锈铝 —— 油箱、铆钉。 飞机翼梁（腹板为硬铝） 硬铝 —— 螺旋桨、翼梁。 超硬铝 —— 飞机大梁、起落架。 锻铝 —— 锻件、飞机蒙皮。 应用 合金 代号 主 要 化 学 成 分, % 机 械 性 能 Si Cu Mg 铸造 方法 热处理 ?b MPa ? % HB Al-Si ZL101 6.0~8.0 0.2~0.4 SB T6 230 1 70 ZL102 10~13 SB J T2 T2 143 153 4 2 50 50 ZL110 4.0~6.0 5.0~8.0 0.2~0.5 J T1 170 － 90 Al-Cu ZL203 4.0~5.0 J T4 210 6 60 Al-Mg ZL301 9.5~11.5 S T4 280 9 20 Al-Zn ZL402 6.0~8.0 Zn5~7 0.4~0.7 J T1 240 4 70 铸造方法：SB——砂型变质；　J——金属型；　S——砂型 热处理：　T1——不淬火，人工时效；　　 T2——退火； 　　　　　T4——淬火+自然时效；　　　　T6——淬火+人工时效 五、铸造铝合金 1、Al-Si 合金 —— 铸造性好（熔点低、流动性好、收缩小）、耐蚀。 　　　　　 变质后，共晶体（细点状Si + α基体 ）+ 初晶α 　变质处理 —— 显著提高力学性能。 　组织 —— 变质前，共晶体（粗针状Si + α基体 ） 未变质处理 经变质处理 ZL102的铸态组织 Al-Si 合金的应用 Al-Si系铸造合金 发动机活塞(裙部为Al-Si-Cu-Mg合金) 仪表、电机壳体、汽缸体。 2、Al-Cu系铸造合金 内燃机汽缸头 强度高、耐热性好。 第二节 铜及其合金 分类 紫铜 —— 纯铜 黄铜 —— C