工程材料第六章.ppt

四、 轴承合金 制造滑动轴承的轴瓦及其内衬的耐磨合金称为轴承合金。 滑动轴承是许多机器设备中对旋转轴起支撑作用的重要部件，由轴承体和轴瓦两部分组成。 与滚动轴承相比滑动轴承具有承载面积大，工作平稳，无噪音及拆装方便等优点。 1、组织、性能要求 当轴高速旋转时，轴瓦与轴颈发生强烈摩擦，承受轴颈施加的交变载荷和冲击力。 对轴承合金的性能要求： ⑴ 足够的强韧性，以承受轴颈施加的交变冲击载荷. ⑵ 较小的热膨胀系数，良好的导热性和耐蚀性。 ⑶ 较小的摩擦系数，良好的耐磨性和磨合性，以减少轴颈磨损。 为满足性能要求，轴承合金的组织应是软的基体上分布着硬的质点或硬的基体上分布着软的质点. 当轴旋转时，软的基体(或质点)被磨损而凹陷, 减少了轴颈与轴瓦的接触面积，有利于储存润滑油和轴与轴瓦 间的磨合，而硬的质点 (基体)则支撑着轴颈， 起承载和耐磨作用. 软基体 (或质点)还能起 嵌藏外来硬杂质颗粒的作用, 以避免擦伤轴颈。 1）锡基轴承合金 是以锡为主并加入少量锑、铜等元素组成的合金，熔点较低，是软基体硬质点组织类型的轴承合金。 2、常用轴承合金 工业上常用锡基、铅基轴承合金，又称巴氏合金. 典型牌号为ZSnSb11Cu6。 (其组织为?基体+白亮块状SnSb+星状Cu3Sn) ZSnSb11Cu6合金的显微组织 锡基轴承合金具有较高的耐磨性、导热性、耐蚀性和嵌藏性，摩擦系数和热膨胀系数小，但疲劳强度较低,工作温度不超过150℃，价格高. 广泛用于重型动力机械，如气轮机、涡轮机和内燃机等大型机器高速轴瓦. 巴氏合金轴瓦 一、 概述 工业生产中，通常把以铁为基的金属材料称为黑色金属，如钢与铸铁，把非铁金属及其合金称为有色金属，如铅、金属、镍、锌、钛、铜等，金属及合金。 有色金属及合金与钢铁材料相比，具有许多特殊性能，是现代工业生活中不可缺少的金属材料。 本章重点介绍铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金及轴承合金。 1.铝及铝合金的性能特点 （1）优良的物理性能 （2）抗大气腐蚀性能好 （3）加工性能好，比强度高 （1）优良的物理性能 密度小，熔点低，导电性、导热性好，磁化率低纯铝的密度2.72g/cm3，仅为铁的1/3，熔点为660.4℃，导电性仅次于Cu、Au、Ag。 铝合金的密度也很小，熔点更低，但导电、导热性不如纯铝、铝及铝合金的磁化率极低，属于非铁磁材料。 （2）抗大气腐蚀性能好 铝和氧的化学亲和力大，在大气中，铝和铝合金表面会很快形成一层致密的氧化膜，防止内部继续氧化。 但在碱和盐的水溶液中，氧化膜易破坏，因此不能用铝及铝合金制作的容器盛放盐和碱溶液。 （3）加工性能好，比强度高 纯铝为面心立方晶格，无同素异构转变，具有较高的塑性（δ=30～50%，ψ=80%），易于压力加工成型，并有良好的低温性能，纯铝的强度低，σn=70Mpa，虽经冷变形强化，强度可提高到150～250 Mpa，但也不能直接用于制作受力的结构件. 而铝合金通过冷成型和热处理，其抗拉强度可达到500～600 Mpa，相当于低合金钢的强度，比强度高，成为飞机的主要结构材料。 2、纯铝的分类 高纯铝 LG1、 LG2 工业纯铝 L1～L7 可将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。 变形铝合金又分为可热处理强化和不可热处理强化两类. 铝合金分类示意图 二、铝合金的分类 铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。 铝合金 的分类 形变铝合金 铸造铝合金 不能热处理 强化铝合金 能热处理 强化铝合金 5、常用的铝合金 形变铝合金 ( deformation aluminum alloy ) 铸造铝合金 ( cast aluminum alloy ) 1）形变铝合金 ( deformation aluminum alloy ) （1）防锈铝合金 ( LF ) : Al – Mn 通过固溶强化提高铝合金的 强度和抗蚀性 ( 比纯铝好 )。 例如:LF21。 Al – Mg 通过固溶强化提高铝合金的 强度和抗蚀性 ( 比纯铝轻 )。 例如:LF2、LF6等。 飞机翼梁(腹板为硬铝合金) （2）硬铝合金 ( LY ) : Al – Cu – Mg 通过 时效强化提铝合金强度, 但耐蚀性不高。LY1、 LY11、LY12。 （3）超硬铝合金 ( LC ) : Al – Zn – Mg – Cu 通过 时效强化和形成的强化相, 使铝合金达到最高的硬度和 强度。但耐蚀性较差。LC4、 LC9。 飞机主起落架 （4）锻铝合金