第7章 有色金属及合金.pptVIP

钛及钛合金 钛合金 分类：α合金（TA)、β合金(TB)、α+β合金 (TC) α合金 α相固溶体组成的单相合金 ；耐磨性高于纯钛，抗氧化能力强 ；典型牌号是TA7，成分为Ti-5Al-2.5Sn。其使用温度不超过500 ℃，主要用于制造导弹的燃料罐、超音速飞机的涡轮机匣等。 钛及钛合金 钛合金 β合金 α+β合金 β相固溶体组成的单相合金 ：高强度，热稳定性差；β钛合金的典型牌号是TB1，成分为Ti-3Al-13V-11Cr，一般在350 ℃以下使用，适于制造压气机叶片、轴、轮盘等重载的回转件，以及飞机构件等。 双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工 ；典型牌号是TC4，成分为Ti-6Al-4V，适于制造在400℃以下长期工作的零件，或要求一定高温强度的发动机零件，以及在低温下使用的火箭、导弹的液氢燃料箱部件等。 滑动轴承合金（用于制造轴瓦及内衬的合金） 轴承合金性能的要求 适当的硬度 足够的塑性、韧性，高的抗拉强度和疲劳强度 低的摩擦系数、良好的减摩性，耐磨性好 良好的导热性、较小的膨胀系数，防止咬合 良好的耐蚀性 轴承合金的组织 在软的基体上，弧立地分布着硬质点（占 15~30% ） 属于此组织的有锡基和铅基轴承合金 在较硬的基体（其硬度低于轴颈的硬度）分布着软的质点 属此有铜基及铝基轴承合金 铅基轴承合金（铅基巴氏合金） 铅锑+锡、铜 成本低、高温强度好、亲油性好、有自润滑性，适用于润滑较差的场合。 但耐蚀性和导热性不如锡基轴承合金，对钢背的附着力也较差 以锡为主，并加入少量锑和铜 摩擦系数小，对轴颈的磨损少，硬度低、顺应性和嵌镶性好，抗腐蚀性高，对钢背的粘着性好。 抗疲劳强度较差，且随着温度升高机械强度急剧下降，最高运转温度一般应小于110℃ 锡基轴承合金 铝基轴承合金 密度小、导热性好、抗疲劳强度高、价格低廉，用于高速、高负荷下工作的轴承 Al-20Sn-1Cu 疲劳强度高，耐热性、耐磨性和耐蚀性均良好 wSb＝4%，wMg＝0.3%～0.7% 适用于载荷不超过20 Mpa、滑动线速度不大于10 m/s的工作条件 铝锡系 铝锑系 铝基轴承合金 铝石墨系 合金中适宜的石墨含量为3%～6% 可用来制造活塞和机床主轴的轴瓦 铜基轴承合金 同巴氏合金相比，它具有较高的疲劳强度和承载能力，优良的耐磨性、导热性和低摩擦系数，能在较高温度(250℃)下正常工作。铅青铜适于制造大载荷、高速度的重要轴承，例如航空发动机、高速柴油机的轴承等 * * 《机械工程材料与热处理 第2版》 机械工业出版社 张文灼 赵宇辉主编 ISBN 978-7-111-51930-0 《机械工程材料与热处理 第2版》 机械工业出版社 张文灼 赵宇辉主编 ISBN 978-7-111-51930-0 《机械工程材料与热处理 第2版》 机械工业出版社 张文灼 赵宇辉主编 ISBN 978-7-111-51930-0 有色金属及合金 铜及铜合金 纯铜 性质：呈紫红色，又称紫铜，熔点为1083℃，密度8.9g/cm3 面心立方晶格结构 性能特点： （1）良好的导电、导热性，仅次于银居第二位； （2）塑性好，铸造性能好，可冷热压力加工； （3）较高的抗蚀性，如大气、水中不受腐蚀； （4）具有抗磁性； （5）减摩性耐磨性好； （6）色泽美观。 工业纯铜分类： 代号T1、T2、T3、T4，数字越大、杂质含量越高、纯度越低 氧含量小于等于0.003% 无氧铜（TU1,TU2) 铜线抗氢） 应用 纯铜不宜制造受力构件，主要用于制造电线、电缆、电子元件 、散热器和配制合金。纯铜和铜合金的低温力学性能很好， 是制造冷冻设备的主要材料 杂质元素 铋或铅：容易与铜形成低熔点共晶，造成铜的热脆； 铋或锑等：与铜的原子尺寸相差大，容易引起铋或锑在铜 晶界处偏聚，产生强烈的晶界脆化倾向。 氧元素：含氧铜在氢气还原时，易裂纹。 铜合金（加入合金元素） 合金元素的溶解度 当合金元素与铜原子尺寸差别很大时，溶解度一般较小 合金元素的固溶强化效果 （见右图） 溶质元素对铜基固溶体在室温临界分切应力的影响 锑 锡 金 锌 铟 溶质元素对铜导电性的影响 溶质元素对铜导热性的影响 铜合金 铜合金分类： 黄铜（铜锌合金）：普通黄铜 、特殊黄铜 、铸造黄铜 青铜（铜锡合金）：锡青铜 、无锡青铜 白铜（铜镍合金）：结构白铜、电工白铜 黄铜 黄铜 含锌量与铜的性能关系 黄铜 α：Zn在Cu中的置换固溶体，具有很大的溶解度，FC