《机械工程材料 第3版 教学课件 ppt 作者 王运炎课件 第九章 有色金属及粉末冶金材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械工程材料 第3版 教学课件 ppt 作者 王运炎课件 第九章 有色金属及粉末冶金材料（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第九章 有色金属及粉末冶金材料,第一节 铝及铝合金 第二节 铜及铜合金 第三节 滑动轴承合金 第四节 粉末冶金材料,第一节 铝及铝合金,纯铝的性能特点： 1.纯铝的密度较小；熔点为660；具有面心立方晶格；无同素异晶转变 2.纯铝的导电性、导热性很高 3.纯铝是非磁性、无火花材料，而且反射性能好 4.纯铝的强度很低,塑性很高 5.在空气中具有良好的耐蚀性。但不能耐酸、碱、盐的腐蚀。 工业纯铝分为纯铝和高纯铝两类。,一、工业纯铝,（一）铝合金分类 制作铝合金的合金元素大致分主加元素（硅、铜、镁、锌、锰等）和辅加元素（铬、钛、锆等）两类。铝与主加元素的二元相图一般都具有如图9-1所示形式。,二、铝
2、合金分类及时效强化,图9-1 铝合金分类示意图 变形铝合金 热处理不可强化铝合金 铸造铝合金,图9-2 Cu为4%的铝合金自然时效曲线,（二）铝合金的时效强化 时效强化：淬火后，铝合金的强度和硬度随时间而发生显著提高的现象。 室温下进行的时效称为自然时效，加热条件下进行的时效称为人工时效。,图9-3 Cu为4%的铝合金在不同温度下的时效曲线,（三）铝合金的回归处理 将已经时效强化的铝合金，重新加热到200270，经短时间保温，然后在水中急冷，使合金恢复到淬火状态的处理。,三、变形铝合金,变形铝合金可按其主要性能特点分为防锈铝（铝-锰系合金或铝-镁系合金）、硬铝（铝-铜-镁系合金）、超硬铝（铝-
3、铜-镁-锌系合金）与锻铝（铝-铜-镁-硅系合金）等。,四、铸造铝合金,牌号表示：由“Z”和基本金属铝的化学元素符号、主要合金化学元素符号以及合金化学元素名义百分含量（质量分数）100的数字组成。牌号后 “A”表示优质。,图9-6 ZL102合金的显微组织（变质后）（100x）,图9-4 铝-硅二元合金相图,图9-5 ZL102合金的显微组织（变质前）（100x）,第二节 铜及铜合金,工业纯铜的特点： 1.纯铜的密度为8.96g/cm3，熔点为1083，具有面心立方晶格，无同素异构转变； 2.具有优良的导电性、导热性、抗磁性及良好的耐蚀性； 3.纯铜的强度不高、硬度很低、塑性很好。,一、工业纯铜
4、,二、铜合金的分类及牌号表示方法,（一）铜合金分类 按化学成分，可分为黄铜、青铜及白铜； 按生产方法，可分为压力加工产品和铸造产品。,（二）铜合金牌号表示方法 1加工铜合金 （1）加工黄铜：表示方法为“H”铜元素含量（质量分数100）。 （2）加工青铜：“Q”第一主加元素的化学符号及含量（质量分数100）其他合金元素含量（质量分数100）。,2铸造铜合金 “Z”+铜元素化学符号+主加元素的化学符号及含量（质量分数100）+其它合金元素化学符号及含量（质量分数100）。,三、黄铜,（一）普通黄铜 1普通黄铜的组织（如图9-7及图9-8所示）,图9-7 单相黄铜的显微组织（100x）,图9-8 +
5、双相黄铜的显微组织（100x）,图9-9 锌对铜力学性能的影响（退火）,2普通黄铜的性能 黄铜的强度和塑性与含锌量有密切的关系（如图9-9所示）,（二）特殊黄铜 在普通黄铜基础上，再加入其他合金元素所组成的多元合金称为特殊黄铜。,四、青铜,（一）锡青铜 1锡青铜的组织,图9-10 锡青铜（Sn 5% 6%）的铸态组织（100x）,2锡青铜的性能 锡对锡青铜的力学性能影响如图9-11所示,（二）铝青铜和铍青铜 常用铝青铜和铍青铜的代号、成分、力学性能及用途如书中表9-4所示。,3常用的锡青铜 （1）加工锡青铜 （2）铸造锡青铜,图9-11 铸造锡青铜的力学性能与含锡量的关系,第三节 滑动轴承合金
6、,图9-12 滑动轴承结构 （a）部分式轴瓦（b）轴瓦上镶铸轴承衬,（一）具有良好的减摩性 1.摩擦系数低 2.磨合性好 3.抗咬合性好,一、轴承合金性能的要求,（二）具有足够的力学性能 滑动轴承合金要有较高的抗压强度和疲劳强度，并能抵抗冲击和振动。 此外，轴承合金还应具有良好的导热性、小的热膨胀系数、良好的耐蚀性和铸造性能。,图9-13 滑动轴承理想组织示意图,二、轴承合金的组织特性,（一）在软的基体上孤立地分布硬质点 这类组织有较好的磨合性与抗冲击、抗振动能力。但难以承受高的载荷。,（二）在较硬的基体上分布着软的质点 这类组织也具有低的摩擦系数，但其磨合性较差。,三、常用的轴承合金,（一）
7、锡基轴承合金与铝基轴承合金（巴氏合金） 表示方法：“Z” +基体元素与主加元素的化学符号+主加元素的含量（质量分数100）+辅加元素化学符号+辅加元素的含量（质量分数100）。,1锡基轴承合金（锡基巴氏合金） 以锡为基体元素，加入锑、铜等元素组成的合金。其显微组织如图9-14所示。,图9-14 ZSnSb11Cu6铸造锡基轴承合金显微组织（100x）,2铅基轴承合金（铅基巴氏合金） 它是铅-锑为基的合金。铅基轴承合金的显微组织如图9-15所示。,（二）铜基轴承合金 铜基轴承合金有锡青铜、铅青铜等。,图9-15 ZPbSb16Sn16Cu2铸造铅基轴承合金显微组织（100x）,（三）铝基轴承合金
8、 常用的铝基合金是以铝为基体元素，锡为主加元素所组成的合金。其实际组织为硬的铝基体上分布着软的粒状锡质点，如图9-16所示。,图9-16 ZAlSn20Cu铝基轴承合金的显微组织（100x）,第四节 粉末冶金材料,粉末冶金：用金属粉末（包括纯金属、合金和金属化合物粉末）作原料，经混匀压制成形和烧结制成合金材料或制品的生产过程。,一、粉末冶金,牌号表示：“F”表示粉末冶金材料，后面数字与字母分别表示材料的类别和材料的状态或特性。,二、机械制造中常用的粉末冶金材料,（一）烧结减摩材料,图9-17 铁基多孔轴承的显微组织（250x）,图9-18 制动器示意图 1-销轴 2-制动片 3-摩擦材料 4-被制动的旋转体 5-弹簧,（二）烧结铁基结构材料（烧结钢） （三）烧结摩擦材料,（四）硬质合金 1.硬质合金的性能特点 （1）硬度高、热硬性高、耐磨性好（2）抗压强度高 2.常用的硬质合金 （1）钨钴类硬质合金（2）钨钴钛类硬质合金（3）通用硬质合金,图9-19 摩擦离合器简图 1-主动片 2-从动片 3-摩擦材料,
