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1、第九章 有色金属及其合金 工业上使用的金属材料 ,可分为黑色金属和有色金属两大类。钢和铸铁称为黑色金属。除钢和铸铁外,其他金属及其合金称为有色金属。 目的要求 :通过讲授使学生掌握常用有色金属及合金的特点,种类及用途。 授课学时 :2学时。 重点 :常用有色金属及合金的种类及应用。 第一节 铝及其合金 一、工业纯铝 1、工业纯铝的特点：银白色轻金属； 导电性和导热性好；塑性好(=82%)； 抗大气腐蚀性好；强度很低( b =80-100Mpa)。 2、工业纯铝的分类: 高纯度铝(L05-L01)；工业高纯铝(LG5-LG1)；工业纯铝(L1-L7)。 二、铝合金 1、铝合金的分类：按照铝合金的
2、组织和加工特点,铝合金又可分为两类: 形变铝合金。形变铝合金按其主要性能特点可分为防锈铝合金,硬铝合金,超硬铝合金及锻铝合金等。 形变铝合金还可按其能否进行热处理强化 ,又可分为两类: 热处理不可强化铝合金。热处理可强化铝合金。 铸造铝合金:流动性好,适于铸造。 2、铝合金的时效 ：铝合金的强化是通过固溶强化和时效强化达到的,尤其是时效强化的效果较为显著。 3、铸造铝合金：铸造铝合金的代号ZL是铸铝的汉语拼音字首。这类合金具有良好的抗蚀性及铸造工艺性,但塑性差,常采用变质处理和热处理的方法提高其力学性能。铸造铝合金分为铝-硅系,铝-铜系,铝-镁系和铝-锌系四大类。 4、形变铝合金：形变铝合金具
3、有良好的塑性,可以在冷态或热态下进行压力加工。根据合金的热处理及性能特点可分为人处理不能强化的防锈铝合金及热处理能强化的硬铝,超硬铝和锻铝合金。 第二节 铜及其合金 一、工业纯铜 (紫铜) 1、工业纯铜的特点：它具有玫瑰红色,表面形成氧化膜后呈紫色,故一般称为紫铜；导电及导热性好；极好的塑性；耐蚀性能好；冷变形中又明显的加工硬化现象。 2、纯铜的牌号 我国生产的工业纯铜的牌号是T1,T2,T3,T4等四种(T是铜字的汉语拼音字首)。 二、铜合金 1、黄铜 ：铜和锌的合金称为黄铜。按照黄铜的化学成分,黄铜可分为简单黄铜和复杂黄铜两类。 2、青铜 ：青铜是历史上出现最早,原指铜锡合金。近代发展起来
4、的以Al,Si,Pb,Be等元素代替Sn,而完全不含锡的铜合金也称青铜第三节 轴承合金 在滑动轴承中,制造轴瓦及其内衬的合金,称为轴承合金。 一、轴承合金的性能要求：在工作温度下,有一定的抗拉强度,疲劳强度,以保证能承受轴颈所施加的饿压力能避免因疲劳裂纹而剥落； 有足够的塑性和韧性,以保证与轴配合了良好并抵抗冲击和振动； 与轴之间的摩擦系数为最小,并能保留润滑油； 具有良好的磨合能力, 以使载荷均匀分布； 具有良好的抗蚀性合导热性,较小的膨胀系数； 容易制造,价格低廉。 二、常用的几种轴承合金材料 1、锡基和铅基轴承合金：以锡或铅为基的轴承合金,一般称为巴比特合金或巴氏合金。 2、铜基轴承合金
5、-铅青铜：以铅为主加合金元素的铜基合金称为铅青铜,它适于制造轴承,所以又称为铜基轴承合金。 第四节 其他有色金属及其合金 一、钛及其合金 1、工业纯钛：纯钛密度为4.507g/cm 2 ,熔点为1688度。纯钛具有同素异构转变。纯钛的强度低,但比强度高,塑性及低温韧性好,耐蚀性很高,钛具有良好的压力加工工艺性能,切削性能较差。钛在氮气中加热可发生燃烧,因此钛在加热和焊接时应采用氩气保护。根据杂质含量,钛可分为高纯钛(纯度达99.9%)和工业纯钛(纯度达99.5%)。 2、钛合金：在纯钛中加入Al,Mo,Cr,Sn,Mn,V等元素形成钛合金,按退火组织可分为型,型,(+)型钛合金,分别用TA,T
6、B,TC加顺序号表示。 二、镁及其合金 1、纯镁 ：纯镁密度为1.74g/cm 2 ,熔点为651度,具有密排六方结构。纯镁强度不高,室温塑性较低,耐蚀性较差,易氧化。 2、镁合金：在纯镁中加入Al,Zn,Mn,Zr及稀土等元素,制成镁合金。目前应用的镁合金主要有Mg-Mn系,Mg-Al-Zn系,Mg-Zn-Zr系和Mg-Re-Zr系等合金系,她们分别为变形镁合金和铸造镁合金两大类。 三、锌及其合金 1、纯锌：纯锌密度为7.1g/cm 2 ,熔点为419度,具有六方晶格,无同素异构转变。纯锌具有一定的强度和较好的耐蚀性,主要用于配制各种合金和钢板表面镀锌。 2、锌合金：变形锌合金。变形锌合金包括Zn-Al合金(如ZnAl4-1,ZnAl10-5)和Zn-Cu合金(如ZnCu1,ZnCu1。5)两类。Zn-Al合金常用于制造各类挤压件,Zn-Cu合金常用于制造轴承和日用五金等。 铸造锌合金： 铸造锌合金可分为压铸锌合金,高强度锌合金,模具锌合金等。
