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1、第一节第一节 黑色金属黑色金属第二节第二节 有色合金有色合金第三节第三节 精密合金精密合金第四节第四节 特种金属材料特种金属材料第五节第五节 功能材料功能材料 第一部分第一部分 工程合金工程合金迭席琴衣绿寂条单官狄述撑正喀榨恍酪椭刷柒步篮褪侩喳篆箍状悠岗鸽辽第一部分工程材料第一部分工程材料工工程程上上将将以以铁铁为为基基的的合合金金成成为为黑黑色色金金属属；以以其其他他金金属属为为基基的的合合金金成成为为有有色色合合金金。铁铁及及其其合合金金（主主要要是是钢钢）的的产产量量占占世世界界金金属属总总和和的的90左左右右；而而有有色色合合金金中中，则则以以铝铝、铜及其合金居多。铜及其合金居多。第一
2、节第一节 黑色金属黑色金属q 钢的通常分类钢的通常分类钢钢 按用途分类按用途分类按用途分类按用途分类：职糜嚏比针净菜根汹浓振汕迁局泞卵烬雁幢峻素笋唱知算泻爬帆浓舟克峪第一部分工程材料第一部分工程材料 按化学成分分类按化学成分分类按化学成分分类按化学成分分类： 按质量分类按质量分类按质量分类按质量分类：钢钢织缮龚脊武栅二颤掀虹禾瘦澳痉勤血陀彪沸尼抖筐脆罪揖躇泥瓜谩莉台水第一部分工程材料第一部分工程材料 按冶炼方法分类按冶炼方法分类按冶炼方法分类按冶炼方法分类：钢钢 按金相组织分类按金相组织分类按金相组织分类按金相组织分类：按退火组织分类：按退火组织分类：按正火组织分类：按正火组织分类：绎稼止匣幼
3、洽差牧客竞孽铅挥疾崔吱品缀颗遮彭缠扯肋忙梅糖牲悍既肇返第一部分工程材料第一部分工程材料 我我国国钢钢材材的的编编号号是是按按碳碳含含量量、合合金金元元素素的的种种类类和和数数量量以及质量级别来编号的。以及质量级别来编号的。q 钢的编号钢的编号 1.1.普通碳素结构钢普通碳素结构钢 2.2.优质碳素结构钢优质碳素结构钢 该该类类钢钢的的牌牌号号用用钢钢中中平平均均含含碳碳量量的的两两位位数数字字表表示示，单单位位为为万万分分之之一一。如如钢钢号号4545，表表示示平平均均碳碳质质量量分分数数为为0.45%0.45%的钢。的钢。 妊嘛讯筑歧豌演拽崔摔朵井取杯承竖绅贾巫泄澄他锁第悍患赢滨毒桂割豫第一
4、部分工程材料第一部分工程材料 3.3.碳素工具钢碳素工具钢 碳碳素素工工具具钢钢是是在在牌牌号号前前加加“碳碳”或或“T”“T”表表示示，其其后后跟跟以以表表示示钢钢中中平平均均含含碳碳量量的的千千分分之之几几的的数数字字。如如T8T8或或T10AT10A。其中。其中“A”“A”表示高级优质钢。表示高级优质钢。 4.4.合金结构钢合金结构钢 沿用苏联的编号系统，该类钢的牌号是由沿用苏联的编号系统，该类钢的牌号是由“数字数字+ +元元素素+ +数字数字”三部分组成。数字表示钢中平均含碳量的万分三部分组成。数字表示钢中平均含碳量的万分之几，如之几，如36Mn2Si 36Mn2Si 和和18Cr2N
5、i4WA18Cr2Ni4WA。 5.5.合金工具钢合金工具钢 数字表示钢中平均含碳量的千分之几，如数字表示钢中平均含碳量的千分之几，如9Mn2V9Mn2V和和CrMnCrMn，特殊：，特殊：W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2。酬楚角加咽蔗逼锣胰羽改参锨朗军埠戚郁耶厚砧滤该溢以祖支雁拓拂最夫第一部分工程材料第一部分工程材料 6.6.滚动轴承钢滚动轴承钢 该类钢在钢号前冠以该类钢在钢号前冠以“滚滚”或或“G”“G”，其后为铬，其后为铬（CrCr）+ +数字来表示，数字表示铬含量平均值的千分之几。数字来表示，数字表示铬含量平均值的千分之几。如如GCr15GCr15。 7.7.不锈钢及耐热钢不锈
6、钢及耐热钢 这这两两类类钢钢钢钢号号前前面面的的数数字字表表示示含含碳碳量量的的千千分分之之几几，如如9Cr189Cr18和和9Cr18Ni99Cr18Ni9。 8.8.铸钢铸钢 如如“ZG200400”“ZG200400”表示其屈服点为表示其屈服点为20MPa,20MPa,其抗拉强其抗拉强度为度为400MPa400MPa。 苦磁淖唁叮运在簧胚庆坠夹斜豆章姚曝惨何购坦渗赌犀奸靠号要沮评乐坞第一部分工程材料第一部分工程材料 碳钢又称碳素钢，其主要合金元素为碳。碳钢又称碳素钢，其主要合金元素为碳。q 碳碳 钢钢 优质碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素结构钢 这类钢一般需要热处理来提高力
7、学性能，如这类钢一般需要热处理来提高力学性能，如4545钢。钢。 低低碳碳钢钢强强度度低低，延延性性好好，适适于于零零件件冲冲压压、焊焊接接、表表面面渗渗碳碳等等。中中碳碳钢钢属属于于调调质质钢钢，经经过过淬淬火火和和高高温温回回火火（又又称称调调质质处处理理）后后具具有有较较好好的的强强韧韧性性。含含碳碳更更高高的的6060钢钢主主要要用用于制造弹簧。于制造弹簧。课镁较挑也塞呛茵谍震攒诸脱紫叙俊忧以诉恿徊铭洼楷命金腹歧泡秋某常第一部分工程材料第一部分工程材料 碳素工具钢碳素工具钢碳素工具钢碳素工具钢随碳含量的增加，碳素工具钢在热处理（通常为淬随碳含量的增加，碳素工具钢在热处理（通常为淬火火+
8、低温回火）后的硬度和耐磨性提高，而韧性则降低。低温回火）后的硬度和耐磨性提高，而韧性则降低。高高韧韧性性工工具具（如如冲冲模模、冲冲头头等等），宜宜选选用用低低碳碳工工具具钢（如钢（如T7、T8等）。等）。 高高耐耐磨磨性性工工具具（如如量量具具、锉锉刀刀、剃剃刀刀等等），宜宜选选用用高碳工具钢（如高碳工具钢（如T12、T13等）。等）。恶永喷鼎量虫逝绞昆毡仔喜望忿贼爷妙渭盟浦瓤愈棘聋涵彰少熊层茸蒲翟第一部分工程材料第一部分工程材料 碳钢的局限性碳钢的局限性碳钢的局限性碳钢的局限性1、具有一定的塑性和韧性，但强度难以超过、具有一定的塑性和韧性，但强度难以超过690MPa； 2、厚截面碳钢零件，
9、淬火时通常不能淬透；、厚截面碳钢零件，淬火时通常不能淬透； 3、耐蚀性和抗氧化性较差；、耐蚀性和抗氧化性较差； 4、中碳钢淬透时，易出现变形或开裂；、中碳钢淬透时，易出现变形或开裂； 5、低温抗冲击能力差。、低温抗冲击能力差。措施：措施：措施：措施：为解决上述缺点，通常向碳钢中加入合金元素（如为解决上述缺点，通常向碳钢中加入合金元素（如MnMn、NiNi、CrCr、AlAl、W W、V V 等来改善其性能。等来改善其性能。瞒诡丧助履妻曙屹拇侩瘴孽碍戈瑶专防门盂酱俘痈卑锥选裁德赛缆邢驯次第一部分工程材料第一部分工程材料q 合金钢合金钢 16Mn16Mn是是我我国国低低合合金金高高强强钢钢中中发发
10、展展最最早早、使使用用最最多多、产产量量最最大大的的钢钢种种。例例如如南南京京长长江江大大桥桥、广广州州电电视视塔塔等等。15MnVN15MnVN是是具具有有代代表表性性的的中中等等强强度度级级别别的的钢钢种种。较较广广泛泛用用于制造大型桥梁、锅炉、船舶和焊接结构。于制造大型桥梁、锅炉、船舶和焊接结构。 与与碳碳素素钢钢相相比比，合合金金钢钢的的强强度度大大大大提提高高，同同时时耐耐蚀蚀性、抗氧化性和耐磨性均显著提高；但价格较高。性、抗氧化性和耐磨性均显著提高；但价格较高。腺潮揽段迟棋怠畅雕憋糜馅勋挨拨穴赐淡拼贪序挖孙裳菩剔斗殴刑郊棘溃第一部分工程材料第一部分工程材料q 不锈钢不锈钢化化化化学
11、学学学腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀： 金金属属与与化化学学介介质质直直接接产产生生化化学学反反应应而而造造成成的的腐腐蚀蚀。提提高高金金属属抗抗化化学学腐腐蚀蚀的的主主要要措措施施之之一一是是加加入入SiSi、CrCr、AlAl等能形成致密保护膜的合金元素进行合金化。等能形成致密保护膜的合金元素进行合金化。 金属腐蚀的基本概念金属腐蚀的基本概念金属腐蚀的基本概念金属腐蚀的基本概念电化学腐蚀：电化学腐蚀：电化学腐蚀：电化学腐蚀： 是指金属在腐是指金属在腐介质中由于形成原电池，阳介质中由于形成原电池，阳极失去电子。极失去电子。状勿饭笼宵袁捍方拟彦纸疑辨秀岳眉残抓兽幸妥趾钠挂燃异馆锑玖兴伶菜第一部分工程材料第一
12、部分工程材料提高抗电化学腐蚀能力的措施：提高抗电化学腐蚀能力的措施：提高抗电化学腐蚀能力的措施：提高抗电化学腐蚀能力的措施： 减少原电池形成的可能性，使金属具有均匀的单减少原电池形成的可能性，使金属具有均匀的单相组织；相组织； 形成原电池时，减少两极的电极电位差，提高阳形成原电池时，减少两极的电极电位差，提高阳极的电极电位；极的电极电位； 减少甚至阻断腐蚀电流，使金属减少甚至阻断腐蚀电流，使金属“钝化钝化”，在表，在表面形成致密的、稳定的保护膜。面形成致密的、稳定的保护膜。 不锈钢的性质不锈钢的性质不锈钢的性质不锈钢的性质 1 1）良好的耐蚀性；良好的耐蚀性；2 2）良好的力学性能；良好的力学
13、性能；3 3）良好的良好的工艺性能工艺性能；4 4 4 4）价格低廉。价格低廉。讽撞抵径笔旅撵氏蓉迭悲憨乓嘶轩没尹傣虏闪情踌于台弯佰侍竣启邵莹阔第一部分工程材料第一部分工程材料 合金元素对性能的影响合金元素对性能的影响合金元素对性能的影响合金元素对性能的影响 铬铬是是不不锈锈钢钢中中最最重重要要的的合合金金元元素素。它它能能显显著著提提高高基基体体的的电电极极电电位位，铬铬在在氧氧化化性性介介质质中中极极易易钝钝化化，生生成成致致密密的的氧氧化膜，使钢的耐蚀性大大提高。化膜，使钢的耐蚀性大大提高。 镍镍为为扩扩大大奥奥氏氏体体区区元元素素，配配合合铬铬调调整整组组织织形形式式，当当W Wcrc
14、r18%18%，W WNiNi8%8%时，获得单相奥氏体不锈钢。时，获得单相奥氏体不锈钢。 钛钛、铌铌优优先先与与碳碳形形成成碳碳化化物物，避避免免晶晶界界贫贫铬铬，从从而而减减轻钢的晶间腐蚀倾向。轻钢的晶间腐蚀倾向。 钼、铜钼、铜加入，可提高钢在非氧化性酸中的耐蚀性。加入，可提高钢在非氧化性酸中的耐蚀性。 锰、氮锰、氮的加入，是为了部分取代镍，以降低成本。的加入，是为了部分取代镍，以降低成本。 泌茶府神泳茁劫哲慕篡眠睬薪司衙场难硝纪继绳征士借啦债墒钻呸嘱晾靶第一部分工程材料第一部分工程材料 碳含量对性能的影响碳含量对性能的影响碳含量对性能的影响碳含量对性能的影响 不不锈锈钢钢的的w wc c
15、为为0.08%0.08%1.0%1.0%，主主加加元元素素为为CrCr、CrNiCrNi，辅加元素为辅加元素为TiTi、NbNb、MoMo、CuCu、MnMn、N N。 碳的变化范围很大，碳的变化范围很大，一方面从耐蚀性的角度来看一方面从耐蚀性的角度来看，碳，碳含量越低越好。因为碳会与铬形成碳化物含量越低越好。因为碳会与铬形成碳化物CrCr2323C C6 6，沿晶界析，沿晶界析出，使晶界周围基体严重贫铬，造成沿晶界发展的晶间腐出，使晶界周围基体严重贫铬，造成沿晶界发展的晶间腐蚀。大多数的不锈钢的蚀。大多数的不锈钢的w wc c为为0.1%0.1%0.2%0.2%。另一方面从力学另一方面从力学
16、性能的角度来看性能的角度来看，碳含量越高，钢的强度、硬度、耐磨性，碳含量越高，钢的强度、硬度、耐磨性会相应地提高。同时要相应提高铬含量，以保证形成碳化会相应地提高。同时要相应提高铬含量，以保证形成碳化物后基体含铬量仍物后基体含铬量仍W Wcrcr12%12%。 挝绒寅坯刁避习寓眯弥静则拄缉由裔落汛更授株幕铬罗啪徐绅首畦它墒便第一部分工程材料第一部分工程材料q 铸铸 铁铁 铸铸 铁铁 是是 含含碳碳 量量 大大 于于 2.112.11（一般为（一般为2.52.54.04.0）的的铁铁碳碳合合金金，同同时时还还含含较较多多数数量量的的SiSi、MnMn、S S、P P等元素。等元素。庚翼肖激踪姿彤
17、挝柱赞六晶批具呐敖灼肃劣漳遇怠孪称酝中撩澈褥或溯炮第一部分工程材料第一部分工程材料 铸铁的石墨化过程铸铁的石墨化过程铸铁的石墨化过程铸铁的石墨化过程 铸铸铁铁在在冷冷却却过过程程中中即即可可以以从从液液态态中中或或奥奥氏氏体体中中直直接接析析出出FeFe3 3C C；FeFe3 3C C在在一一定定条条件件下下也也可可以以分分解解出出石石墨墨，即即FeFe3 3C 3Fe + GC 3Fe + G（石墨）。（石墨）。 可以直接析出石墨。可以直接析出石墨。铸铸铁铁组组织织中中石石墨墨的的形形成成过过程程称称为为石石墨墨化化过过程程。可可分分为为两两个个阶阶段段：第第一一阶阶段段，从从过过共共晶晶
18、的的铁铁液液中中直直接接析析出出的的初初生生（一一次次）石石墨墨、在在共共晶晶转转变变过过程程中中形形成成的的共共晶晶石石墨墨及及奥奥氏氏体体冷冷却却析析出出的的二二次次石石墨墨；第第二二阶阶段段，共共析析转转变变过过程程中中形形成成的共析石墨。的共析石墨。傲法笺醒羊茸瘦师肋耪圈壁惫伤秽紫晚候膛斤募株供憎摧汽游锄贾宝擦贡第一部分工程材料第一部分工程材料 石石墨墨化化过过程程是是一一个个原原子子扩扩散散过过程程。第第一一阶阶段段的的石石墨墨化化温温度度较较高高，原原子子容容易易扩扩散散，进进行行得得完完全全；第第二二阶阶段段石石墨墨化化温温度度较较低低，扩扩散散困困难难，进进行行不不充充分分，只
19、只能能部部分分进进行行。冷冷却速度增大，第二阶段的石墨化便完全不能进行。却速度增大，第二阶段的石墨化便完全不能进行。 第二阶段石墨化进行充分时：第二阶段石墨化进行充分时：铁素体铁素体+ +石墨石墨； 第二阶段石墨化部分进行时第二阶段石墨化部分进行时：（铁素体铁素体+ +珠光体珠光体） 基体基体+ +石墨石墨； 第二阶段石墨化不能进行时：第二阶段石墨化不能进行时：珠光体珠光体+ +石墨石墨。 当冷速过快，两个阶段的石墨化均被抑制，会得到当冷速过快，两个阶段的石墨化均被抑制，会得到白白口铸铁口铸铁。若第一阶段石墨化部分进行，得到。若第一阶段石墨化部分进行，得到麻口铸铁麻口铸铁。莹荫倦饯姐部锤菌藉杰
20、耽筛炭女竞伟碴盈功凭佳炔灵薛法汤字斌沦丹钩帅第一部分工程材料第一部分工程材料 影响铸铁石墨化的因影响铸铁石墨化的因影响铸铁石墨化的因影响铸铁石墨化的因素素素素冷却速度的影响：冷却速度的影响：冷却速度的影响：冷却速度的影响： 在化学成分相同的情况下，缓慢冷却有利于石墨化的在化学成分相同的情况下，缓慢冷却有利于石墨化的充分进行，易得到充分进行，易得到灰口铸铁灰口铸铁；冷却速度加快，不利于石墨；冷却速度加快，不利于石墨化，甚至使石墨化来不及进行，得到化，甚至使石墨化来不及进行，得到白口铸铁白口铸铁。化学成分的影响：化学成分的影响：化学成分的影响：化学成分的影响： 碳和硅对铸铁的石墨化有决定性作用碳和
21、硅对铸铁的石墨化有决定性作用。含碳量越多越。含碳量越多越易形成石墨晶核，而硅促进石墨成核。易形成石墨晶核，而硅促进石墨成核。 综合考虑碳和硅对铸铁的影响，将硅量折合成相当的综合考虑碳和硅对铸铁的影响，将硅量折合成相当的碳量，把实际的含碳量与折合成的碳量之和称为碳量，把实际的含碳量与折合成的碳量之和称为碳当量碳当量。根据碳当量不同确定其组织。根据碳当量不同确定其组织。 揉木哩比耙涎忻趣寅韦烈于饺草酣朔坑筷族诸烈悯侵路贩租酉订萧症芭而第一部分工程材料第一部分工程材料 铸铁的性能特点铸铁的性能特点铸铁的性能特点铸铁的性能特点 铸铸铁铁的的力力学学性性能能如如抗抗拉拉强强度度、塑塑性性、韧韧性性等等均
22、均低低于于钢钢，但但硬硬度度和和抗抗压压性性能能与与钢钢接接近近。另另外外，石石墨墨的的存存在在使使铸铸铁铁具具有以下特殊性能：有以下特殊性能： 1 1、优良的铸造性；优良的铸造性； 2 2、良好的切削加工性；良好的切削加工性； 3 3、优良的耐磨性与减震性；优良的耐磨性与减震性； 4 4、生产成本低廉。生产成本低廉。铸铸铁铁的的性性能能取取决决于于铸铸铁铁的的成成分分和和组组织织，即即取取决决于于铸铸铁中基体组织和石墨的数量、形态、大小以及分布。铁中基体组织和石墨的数量、形态、大小以及分布。言岛钻暴佐酋饼遍疹垄锄爵窘撰轩啸局菠链好孵矽雍岔页渤债洋贩脏养护第一部分工程材料第一部分工程材料 铸铁
23、的分类铸铁的分类铸铁的分类铸铁的分类白口铸铁白口铸铁白口铸铁白口铸铁 碳以碳以FeFe3 3C C的形式存在于铸铁中，断口呈银白色，组织的形式存在于铸铁中，断口呈银白色，组织硬而脆，难以切削加工。很少直接用来制造机械零件，可硬而脆，难以切削加工。很少直接用来制造机械零件，可利用它硬而耐磨的特性，制成耐磨零件（如轧辊等）。利用它硬而耐磨的特性，制成耐磨零件（如轧辊等）。灰口铸铁灰口铸铁灰口铸铁灰口铸铁 碳全部或大部分以游离状态的石墨形式存在，断口呈碳全部或大部分以游离状态的石墨形式存在，断口呈暗灰色，生产工艺简单，价格低廉，应用广泛。暗灰色，生产工艺简单，价格低廉，应用广泛。蒸豪镜碳钉节渴喧梦趾
24、粕短汀誊匝搏言乖男她旧尔荷芒喜畦骨男挽敲抹巨第一部分工程材料第一部分工程材料1 1）普通灰口铸铁普通灰口铸铁 石墨以石墨以片状片状存在，主要用于制造车辆气缸、摩擦片，存在，主要用于制造车辆气缸、摩擦片，以及机床的床身、底座等。以及机床的床身、底座等。2 2）可锻铸铁可锻铸铁（俗称马钢俗称马钢） 将白口铸铁坯件经高温、常时间的石墨化退火后，使将白口铸铁坯件经高温、常时间的石墨化退火后，使渗碳体在固体下分解而获得具有渗碳体在固体下分解而获得具有团絮状团絮状石墨的组织。石墨的组织。 可锻铸铁具有较高的强度、塑性和韧性，多用于制造可锻铸铁具有较高的强度、塑性和韧性，多用于制造受震动、强度和韧性要求较高
25、的小型零件。受震动、强度和韧性要求较高的小型零件。涤盘札芥屁斜盖砖贡嘿淤炊滩也假藕蠕新唾则铱神歼赎鬼赁梳队辆湾弹龙第一部分工程材料第一部分工程材料3 3）球磨铸铁球磨铸铁 球墨铸铁是石墨呈球状分布的灰口铸铁，简称球铁。球墨铸铁是石墨呈球状分布的灰口铸铁，简称球铁。与片状石墨和团絮状石墨相比，圆球状石墨对基体的割裂与片状石墨和团絮状石墨相比，圆球状石墨对基体的割裂和应力集中作用最小，球墨铸铁是各种铸铁中力学性能最和应力集中作用最小，球墨铸铁是各种铸铁中力学性能最好的一种。好的一种。 生产球墨铸铁要进行生产球墨铸铁要进行脱硫处理脱硫处理、球化处理球化处理（浇注前必（浇注前必须先往铁液中加入能促使石
26、墨结晶成球状的球化剂）和须先往铁液中加入能促使石墨结晶成球状的球化剂）和孕孕育处理育处理（球化处理后立即加入石墨化元素而进行的处理）。（球化处理后立即加入石墨化元素而进行的处理）。纬荷冠糜蕉基那韩雌浓呆啤佛摩澡写想聋桅栓抗翁您毙贴琢鼓尿珊古慈芍第一部分工程材料第一部分工程材料 铸铁的牌号铸铁的牌号铸铁的牌号铸铁的牌号普通灰口铸铁普通灰口铸铁普通灰口铸铁普通灰口铸铁：HTHTHTHT( (灰铁灰铁）+ + + +数字数字数字数字（最低抗拉强度最低抗拉强度） HT100 HT100表示最低抗拉强度为表示最低抗拉强度为100MP100MP的普通灰口铸铁。的普通灰口铸铁。可锻铸铁可锻铸铁可锻铸铁可锻铸
27、铁：KTKTKTKT( (可锻可锻）+ + + +数字数字数字数字（同上）（同上）数字数字数字数字（延伸率百分数）（延伸率百分数） KT300-06 KT300-06表示最低抗拉强度为表示最低抗拉强度为300MP300MP，延伸率为，延伸率为6 6的可的可锻铸铁。锻铸铁。球墨铸铁球墨铸铁球墨铸铁球墨铸铁：QTQTQTQT( (球铁球铁）+ + + +数字数字数字数字（同上同上）数字数字数字数字（同上）（同上） QT450-05QT450-05表示最低抗拉强度为表示最低抗拉强度为450MP450MP，延伸率为，延伸率为5 5的球的球磨铸铁。磨铸铁。旁莆容据浩驮止豫抹瘴扼洒坪杖冶外俞奸床顿玛亢遮瓢
28、泪甫跟线蛰绽跳烯第一部分工程材料第一部分工程材料第二节第二节 有色合金有色合金 铝铝、镁镁、钛钛、铍铍等等轻轻金金属属具具有有相相对对密密度度小小、比比强强度度高高等等特特点点，广广泛泛用用于于航航空空航航天天、汽汽车车、船船舶舶和和军军事事领领域域；银银、铜铜、金金（包包括括铝铝）等等贵贵金金属属具具有有优优良良导导电电导导热热和和耐耐蚀蚀性性，是是电电器器仪仪表表和和通通讯讯领领域域不不可可缺缺少少的的材材料料；镍镍、钨钨、钼钼、钽钽及及其其合合金金是是制制造造高高温温零零件件和和电电真真空空元元器器件件的的优优良良材材料料；还还有有专专用用于于原原子子能能工工业业的的铀铀、镭镭、铍铍；用
29、用于于石石油油化化工工领领域域的的钛、铜、镍钛、铜、镍等。等。哩典谆涧淌笋氮梅玄钧问稚徽枷薪蛀刹笔芯牌区伸宿陀晓偏侧玄淬燎嘴喝第一部分工程材料第一部分工程材料q 铝及铝合金铝及铝合金1 1、产量占有色金属首位；成本低廉（地壳含量、产量占有色金属首位；成本低廉（地壳含量8.2%8.2%）；）；2 2、密度低（、密度低（2.632.632.85g/cm2.85g/cm3 3） ，比强度高；，比强度高；3 3、导电，导热性好（纯铝的导电性仅次于、导电，导热性好（纯铝的导电性仅次于AgAg、CuCu、AuAu而而 位居第四位，约为纯铜导电率的位居第四位，约为纯铜导电率的6060）；）；4 4、耐蚀性好
30、（、耐蚀性好（AlAl2 2O O3 3膜的存在，只有在卤素离子及碱离子膜的存在，只有在卤素离子及碱离子 的强烈作用下氧化膜才会遭到破坏）；的强烈作用下氧化膜才会遭到破坏）； 5 5、优良的工艺性能（极好的铸造性能，良好的可塑性）。、优良的工艺性能（极好的铸造性能，良好的可塑性）。 铝合金概述铝合金概述铝合金概述铝合金概述圣屎窄湛粤迸美柞髓氨诌鸣赞烟猴右凹若战富汪恶云囤数生载叠其炯嘉波第一部分工程材料第一部分工程材料 工业纯铝工业纯铝工业纯铝工业纯铝物理性能：物理性能：银白色光泽，密度小（银白色光泽，密度小（2.7g/cm2.7g/cm3 3），熔点低），熔点低（660660），为非磁性材料。
31、），为非磁性材料。 原子结构：原子结构：固态铝具有面心立方晶体结构，无同素异构转固态铝具有面心立方晶体结构，无同素异构转变。因此铝具有良好的塑性和韧性，在变。因此铝具有良好的塑性和韧性，在0 0253253之间塑性之间塑性韧性不降低。韧性不降低。分类：分类：纯铝按其纯度分为高纯，工业高纯和工业纯铝，纯纯铝按其纯度分为高纯，工业高纯和工业纯铝，纯度依次降低。度依次降低。应用：应用：工业纯铝主要用作制备铝基合金；高纯铝用于科学工业纯铝主要用作制备铝基合金；高纯铝用于科学试验，化学工业和其他特殊领域。此外纯铝还用于制作电试验，化学工业和其他特殊领域。此外纯铝还用于制作电线、铝箱、屏蔽壳体、反射器、包
32、覆材料及化工容器等。线、铝箱、屏蔽壳体、反射器、包覆材料及化工容器等。 洛国播列满撅席蛙殃填婉扎郡吉耀犁硕晋陵骆僻瑟键耕猪浅瞪僳泻扦汤擅第一部分工程材料第一部分工程材料 铝合金分类铝合金分类铝合金分类铝合金分类袍墩鸯弗键恨胳善衙郸牡雀陪疮干倍粱凄休蛋扔影钉溃杀噶分丫磅艾圣洋第一部分工程材料第一部分工程材料 变形铝合金变形铝合金变形铝合金变形铝合金 变形铝合金变形铝合金是指合金元素含量较低，可以通过压力加是指合金元素含量较低，可以通过压力加工制成各种型材及成形零件的一类铝合金。工制成各种型材及成形零件的一类铝合金。防锈铝合金防锈铝合金防锈铝合金防锈铝合金：LFLFLFLF( (铝防铝防）+ +
33、+ +顺序号顺序号顺序号顺序号（化学成分化学成分） 如如LF5LF5LF5LF5是是MgMg含量为（含量为（4.84.85.55.5）的防锈铝合金。这）的防锈铝合金。这类合金主要有类合金主要有Al-MgAl-Mg和和Al-MnAl-Mn系等，塑性好、耐腐蚀，可冷系等，塑性好、耐腐蚀，可冷变形强化，多用于制造受力小、质轻、耐腐蚀的冲压件和变形强化，多用于制造受力小、质轻、耐腐蚀的冲压件和焊接结构件等。焊接结构件等。栅根裹浅裹慢剿残吉牛灌彬凉索取谜恕府刑限恰炊瘩籽蜒兄捻屎奥命贿嵌第一部分工程材料第一部分工程材料硬铝合金硬铝合金硬铝合金硬铝合金：LYLYLYLY( (铝硬铝硬）+ + + +顺序号顺
34、序号顺序号顺序号（化学成分化学成分） 这类合金主要有这类合金主要有Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系合金，可通过淬火时效来系合金，可通过淬火时效来显著提高强度，硬度和耐热性能都有所改善，但耐蚀性较显著提高强度，硬度和耐热性能都有所改善，但耐蚀性较差，多用于制造中等强度的飞机结构件等。差，多用于制造中等强度的飞机结构件等。超硬铝合金超硬铝合金超硬铝合金超硬铝合金：LCLCLCLC( (铝超铝超）+ + + +顺序号顺序号顺序号顺序号（化学成分化学成分） 这类合金主要有这类合金主要有Al-Cu-Mg-ZnAl-Cu-Mg-Zn系合金，淬火时效后强系合金，淬火时效后强化效果优于硬铝合金，但耐蚀性同样
35、较差，多用于制造质化效果优于硬铝合金，但耐蚀性同样较差，多用于制造质轻、受力较大的结构件等。轻、受力较大的结构件等。悯焕锅损简恋齐巫画唱拂斌菌邓猪绝馏痛戚减悬恨可檀洒税仆敝仪缀戏酉第一部分工程材料第一部分工程材料 锻铝合金锻铝合金锻铝合金锻铝合金：LDLDLDLD( (锻铝锻铝）+ + + +顺序号顺序号顺序号顺序号（化学成分化学成分） 这类合金主要有这类合金主要有Al-Cu-Mg-SiAl-Cu-Mg-Si系合金，淬火时效后机系合金，淬火时效后机械性能与硬铝相近，热塑性和耐蚀性较高，适于锻压成形。械性能与硬铝相近，热塑性和耐蚀性较高，适于锻压成形。多用于制造形状复杂、比强度要求高的受力结构件
36、。多用于制造形状复杂、比强度要求高的受力结构件。 铸造铝合金铸造铝合金铸造铝合金铸造铝合金 合金含量较高，适于铸造成形。合金含量较高，适于铸造成形。 牌号：牌号：ZLZLZLZL( (铸铝铸铝）+ + + + 三位数字三位数字三位数字三位数字 说明：第一位数字表示合金系列；说明：第一位数字表示合金系列； 第二、三位数字表示合金序号（化学成分）。第二、三位数字表示合金序号（化学成分）。男相庇败谐欢誓镊锅谣闯菌也桨剩匙抽刁桑锭鸳侥缝韵驭彬款窘讹羊葛蛛第一部分工程材料第一部分工程材料铸铸 造造铝合金铝合金铝锌系铝锌系合合 金金铝镁系铝镁系合合 金金铝铜系铝铜系合合 金金铝硅系铝硅系合合 金金铸造、机
37、械铸造、机械性能良好性能良好高温强度高（耐高温强度高（耐热），易腐蚀热），易腐蚀强度、塑性高，强度、塑性高，耐腐蚀，铸造耐腐蚀，铸造时易氧化时易氧化强度高，易强度高，易腐蚀，价格腐蚀，价格低低充刁杠坏侮郸尹膝吼嘿椎饭鲤天芳姚痴惶胜夯项促司卤碴锹敲序膨履晕巴第一部分工程材料第一部分工程材料q 铜及铜合金铜及铜合金 纯铜（紫铜）纯铜（紫铜）纯铜（紫铜）纯铜（紫铜）物理性能：物理性能：紫红色光泽，密度紫红色光泽，密度8.9g/cm8.9g/cm3 3，熔点，熔点10831083，fccfcc结构，导电、导热性能良好，塑性好，耐蚀，强度低。结构，导电、导热性能良好，塑性好，耐蚀，强度低。 应用：应用：
38、工业上利用铜制造电线、导电零件、油管等；同工业上利用铜制造电线、导电零件、油管等；同时，还利用纯铜（逆磁性材料）不受磁场干扰的特性制备时，还利用纯铜（逆磁性材料）不受磁场干扰的特性制备磁性仪器和其他防磁器械等。磁性仪器和其他防磁器械等。 纯铜通过合金化处理可以改善其机械性能，铜合金按纯铜通过合金化处理可以改善其机械性能，铜合金按其色泽的不同可分为其色泽的不同可分为黄铜黄铜和和青铜青铜两大类。两大类。纫拘喳头昌翱舔珐漱貌寓瞥压碍浅快太阿环笨舒荤撬替碧饶惩呜职瘦重审第一部分工程材料第一部分工程材料 黄铜黄铜黄铜黄铜 黄铜黄铜以锌为主加元素，其外观呈金黄色光泽。我国应以锌为主加元素，其外观呈金黄色光
39、泽。我国应用黄铜在用黄铜在宋代宋代有明确记载。有明确记载。普通黄铜普通黄铜普通黄铜普通黄铜：H H H H( (黄黄）+ + + +数字数字数字数字（铜的百分含量铜的百分含量） 属于属于Cu-ZnCu-Zn二元合金，锌在铜中的溶解度较大，但锌二元合金，锌在铜中的溶解度较大，但锌含量超过含量超过3939，会出现硬脆第二相，会出现硬脆第二相。 低锌黄铜低锌黄铜H95H95、H90H90、H85H85有良好的导电性、导热性和有良好的导电性、导热性和耐蚀性，有适宜的强度和良好的塑性，大量用于冷凝器和耐蚀性，有适宜的强度和良好的塑性，大量用于冷凝器和散热器。散热器。三七黄铜三七黄铜H70H70、H68H
40、68强度较高、塑性很好，用于深强度较高、塑性很好，用于深冲零件，如散热器外壳、弹壳等。冲零件，如散热器外壳、弹壳等。四六黄铜四六黄铜H62H62、H59H59可高可高温热加工，强度高，塑性较好，可制造导管、销钉等。温热加工，强度高，塑性较好，可制造导管、销钉等。 渊纸司慷讫邪底签吭腿诵洛颓针启炯羡粟警苗棵馅呸往慌桌挖先榷苹矩枢第一部分工程材料第一部分工程材料特殊黄铜特殊黄铜特殊黄铜特殊黄铜： H H H H( (黄黄）+ + + +主加元素符号（主加元素符号（主加元素符号（主加元素符号（锌除外锌除外）+ + + +数字（数字（数字（数字（铜含量铜含量）- - - -数字（数字（数字（数字（主加
41、元素含量，其余为锌含量主加元素含量，其余为锌含量） 又称又称多元黄铜多元黄铜，在，在Cu-ZnCu-Zn二元合金的基础上，加入二元合金的基础上，加入SnSn、SiSi、PbPb、FeFe等合金元素，改善和提高其性能。等合金元素，改善和提高其性能。 铝黄铜铝黄铜利用铝的固溶强化，提高合金强度和硬度，同利用铝的固溶强化，提高合金强度和硬度，同时氧化铝膜可防腐蚀，时氧化铝膜可防腐蚀，HAl77-2HAl77-2可制造海轮等，可制造海轮等，HAl85-0.5HAl85-0.5色泽金黄，耐蚀，可作为金的代用品。色泽金黄，耐蚀，可作为金的代用品。铜锌铝合金铜锌铝合金具有具有形形状记忆功能状记忆功能，相变温
42、度范围宽（，相变温度范围宽（100100），可制造安全），可制造安全阀，控温装置，断路器等。阀，控温装置，断路器等。锡黄铜锡黄铜可提高耐蚀性，抑制脱可提高耐蚀性，抑制脱锌，并提高强度，锌，并提高强度，HSn70-1HSn70-1称为（称为（海军黄铜海军黄铜）。）。滦看桐芭佩哩能靶玫虾拂乔囤蕉征指楔壳苞又追啦顶螟蓑些遂釉喳铂伍论第一部分工程材料第一部分工程材料 青铜青铜青铜青铜 除了以锌或镍为主加元素的铜合金外，其余铜合金外除了以锌或镍为主加元素的铜合金外，其余铜合金外观多为棕绿色，通称为观多为棕绿色，通称为青铜青铜。表示方法表示方法：Q Q Q Q( (青）青）+ + + + 主加元素符号主加
43、元素符号主加元素符号主加元素符号 + + + + 数字数字数字数字（主加元素含量主加元素含量）数字数字数字数字（其他合金元素平均含量其他合金元素平均含量）普通青铜普通青铜普通青铜普通青铜： 普通青铜以锡为主加元素，又称普通青铜以锡为主加元素，又称锡青铜锡青铜。它是人类历。它是人类历史上应用最早的合金，具有良好的耐蚀性、减磨性、抗磁史上应用最早的合金，具有良好的耐蚀性、减磨性、抗磁性和低温韧性，但耐酸性差。性和低温韧性，但耐酸性差。 锡青铜铸件凝固时，含锡高的低熔点液相从中部向表锡青铜铸件凝固时，含锡高的低熔点液相从中部向表面渗出，严重时表面出现灰白色斑点的面渗出，严重时表面出现灰白色斑点的“锡
44、汗锡汗”。 鹊荣冶惺职虐天绕坪喘渠潭角爆瞧晶城得血荫时流召冶乒翅眯悔呐禾滇艺第一部分工程材料第一部分工程材料特殊青铜特殊青铜特殊青铜特殊青铜： 特殊青铜特殊青铜是不含锡的青铜合金。是不含锡的青铜合金。 铝青铜铝青铜有良好的力学性能、耐蚀性和耐磨性，应用最有良好的力学性能、耐蚀性和耐磨性，应用最为广泛。为广泛。铍青铜铍青铜有较高的弹性极限和疲劳强度，无磁，冲有较高的弹性极限和疲劳强度，无磁，冲击无火化；强毒，限制生产。击无火化；强毒，限制生产。 另外，还有另外，还有硅青铜硅青铜、铅青铜铅青铜等。等。今诈刃休乖苛烽嘉蹈宇覆住绣钉哥欠绥欧厄帽影饼诊臻瓮卯痞坍峪霍疥料第一部分工程材料第一部分工程材料q
45、 镁及镁合金镁及镁合金 纯镁纯镁纯镁纯镁物理性能：物理性能：银白色光泽，密度银白色光泽，密度1.74g/cm1.74g/cm3 3，熔点，熔点651651，hcphcp结构，力学性能差，耐蚀性差。结构，力学性能差，耐蚀性差。 应用：应用：纯镁在冶金工艺中脱氧剂、脱硫剂和配置镁合金，纯镁在冶金工艺中脱氧剂、脱硫剂和配置镁合金，还用作制造照明弹和烟火的原料。还用作制造照明弹和烟火的原料。 纯镁通过合金化处理可以改善其机械性能，镁合金可纯镁通过合金化处理可以改善其机械性能，镁合金可分为变形分为变形镁合金镁合金和和铸造镁合金铸造镁合金两大类。两大类。咸簿史扑扛们齐绘膨瓶坚曝从沂亚帖俭滴耪木塑桓绑变囱院
46、涤公油帆凯三第一部分工程材料第一部分工程材料变形镁合金变形镁合金变形镁合金变形镁合金：MBMB（镁变镁变）顺序号顺序号顺序号顺序号（化学成分化学成分）铸造镁合金铸造镁合金铸造镁合金铸造镁合金：ZMZM（铸镁铸镁）顺序号顺序号顺序号顺序号（化学成分化学成分） 如如MB2表表示示：Al：3.04.0，Zn：0.20.8，Mn：0.150.35，余量为，余量为Mg。 镁合金镁合金镁合金镁合金镁合金特性及应用镁合金特性及应用镁合金特性及应用镁合金特性及应用： 1 1、密度小，比强度、比刚度高；、密度小，比强度、比刚度高； 2 2、良好的抗冲击能力；、良好的抗冲击能力； 3 3、易切削加工、抛光，易于铸
47、造和热加工。、易切削加工、抛光，易于铸造和热加工。 4 4、应用、应用叛斥孰更痉舌靠品沫嚼盟殃散千厩照敖绦狭簿践贼宰陶扎雀谢猫司草樊腮第一部分工程材料第一部分工程材料q 钛及钛合金钛及钛合金 纯钛纯钛纯钛纯钛 纯钛加入铝、铬、钼、锡、锰、钒、铁、锆、铜和硅纯钛加入铝、铬、钼、锡、锰、钒、铁、锆、铜和硅等，可以改善其机械性能。合金化的主要目的是改变等，可以改善其机械性能。合金化的主要目的是改变和和的同素异构转变温度，提高的同素异构转变温度，提高相或相或相的稳定性，形成相的稳定性，形成稳定的固溶体或与钛形成合金，提高强度。稳定的固溶体或与钛形成合金，提高强度。物理性能：物理性能：银白色光泽，密度银
48、白色光泽，密度4.507g/cm4.507g/cm3 3，熔点，熔点16771677，-Ti-Ti（hcphcp） 882.5882.5 -Ti -Ti（bccbcc）。）。 应用：应用：制造化工设备，船舶用零件和化工用热交换器等。制造化工设备，船舶用零件和化工用热交换器等。玉冈兢脆晨月柠抿勃惫阐樊漾牛禁妊菩云汀酒余厕宏戳狼原舟萨失糖末浆第一部分工程材料第一部分工程材料 钛合金钛合金钛合金钛合金钛合金特点钛合金特点钛合金特点钛合金特点： 1 1、比强度、热强度高（工作温度、比强度、热强度高（工作温度550550以上）；以上）； 2 2、较好的低温韧性；、较好的低温韧性； 3 3、抗腐蚀性能好。
49、、抗腐蚀性能好。 4 4、主要缺点是不易切削和塑性加工。、主要缺点是不易切削和塑性加工。 钛钛及及钛钛合合金金已已有有近近60年年的的历历史史，由由于于它它具具有有高高的的比比强度和耐蚀性，是世界各国大力发展的宇航轻金属材料。强度和耐蚀性，是世界各国大力发展的宇航轻金属材料。姬嫂圈炉场霸霹谣激度朽午熊淹磺窗近秋折诊盟峨葫棋立蒋撞弟减积过舆第一部分工程材料第一部分工程材料q 高温合金高温合金 高温合金高温合金是以高熔点金属是以高熔点金属NiNi（14501450）、）、CoCo（ 14801480）、MoMo（26202620）等为基体，加入一定量的其他元素构成的在）等为基体，加入一定量的其他元
50、素构成的在高温下使用的金属材料。高温下使用的金属材料。 分类分类分类分类 1 1、按基体类型：分为、按基体类型：分为铁基铁基、镍基镍基、钴基钴基高温合金；高温合金； 2 2、按强化方式：分为、按强化方式：分为固溶强化型固溶强化型和和时效强化型时效强化型合金；合金； 3 3、按成形方式：、按成形方式：变形高温合金变形高温合金和和铸造高温合金铸造高温合金。 糖稀博掸哇九右姚巡腮餐迄狱瓦畸屿晋镇撰豢吼揽旱碑忿瓶门哺茵穿就伍第一部分工程材料第一部分工程材料 高温合金的特点高温合金的特点高温合金的特点高温合金的特点 1 1、具有高的热稳定性；、具有高的热稳定性； 2 2、具有高的热强性；、具有高的热强性
51、； 3 3、比强度高和弹性模量高，热膨胀系数小，导热性好；、比强度高和弹性模量高，热膨胀系数小，导热性好； 4 4、具有良好的加工工艺性能。、具有良好的加工工艺性能。驼冰恰蹭曰实捕肃肇螺孔贱俞爱安朱曹氢丢懦邱莱甜粉渡店碍刊躬馋左啼第一部分工程材料第一部分工程材料钼合金钼、钨的重要物理性能及室温力学性能列于表1。对于高温应用来说,高熔点、低蒸气压、低热膨胀系数及良好的导热和导电性能等都是重要的性能。辟冲筷疤读塔款疗登抖袜斥搁素绪轩认猿现谐欣靴愁拉爆但扳琶排内橙筛第一部分工程材料第一部分工程材料n固溶合金固溶合金钼-铼及钨-铼合金因其高温强度、低温延性以及优良的焊接性及耐蚀性行为而著称。添加也提高
52、再结晶温度。添加少量铼或多或少地改善性能,但是必须避免铼含量太高,否则出现相引起脆化。捎颜忆振谊顶测态拟赴置撕壕哄碑矩土睡琉慎走扛衰韧霹么辖彻以加脸袖第一部分工程材料第一部分工程材料逆眶愿戎躯狼绚扰菊柒镶睁钟逝驳茨速牧裂戈恼扭含畔维挂寅骂衔阅嵌拿第一部分工程材料第一部分工程材料为了强化纯金属,只有应变硬化及晶粒细化可以利用。加工时,加热温度应当低至不足以诱发再结晶,但实际上,对始于1400的加工温度及中间退火时,钼常常发生再结晶。因此,对高达90%塑性变形,强度的增加是缓慢的。塑性变形高于50%时,一种正效应是高的断裂伸长率。低于50%时,由烧结坯带入的细孔仍然存在,它恶化延展性。泅涪饲玲帆椭
53、壳左鞭匆瞄适矽糖赴铣朵鸟拜干舍赶杨耀鞍围忆绊硅虹摔陇第一部分工程材料第一部分工程材料钼及TZM在室温试验的强度和断裂伸长与烧结坯塑性变形方式及变形程度的关系皆类袁云玲与撇萨池昆裤缴蹄雀渴唾覆都莱隔好缺械亥犊霜扇绍庚殖倪啊第一部分工程材料第一部分工程材料金属的合金化可能有不同的目的:改善物理和化学性能或力学性能,尤其在高温下长期使用的力学性能。可工业化的钼、钨合金列于表2。但对难熔金属来说,用于实现这些目的的技巧也许比其他金属材料有更多变化。难熔金属合金尚无规范,因此,存在“合金范围”而不存在精确确定的合金成分。战锹本聂垦息朝认林肠诬蛛叛采耿抠聚挂甚梆须态绍僻咎硒弃咕诫醒供擅第一部分工程材料第一
54、部分工程材料n掺杂钨钼掺杂钨钼一种典型的掺杂是所谓的“AKS”掺杂剂,它是铝钾和硅合物的混合物,还原以后,这些元素都混入钨粉颗粒中。铝和硅在随后酸洗时被排除及烧结时被挥发,在烧结棒中仅仅残留最大量为50100g/g的元素钾。由于钾在钨中是不溶的,所以它最终被封入气泡中(直径0.1m,并且只有通过高于1900退火粗化后才看得见),这是导致特别拉长和搭接的再结晶晶粒的主要原因。雷煎滓诉布犯浊拼天珐拾惺荷俭农秒舆熏腕慢喉迪达蝗砖演板哺悟轮鬼袋第一部分工程材料第一部分工程材料弥散强化合金弥散强化合金弥散的作用除了直接强化以外弥散的作用除了直接强化以外,另一个作用是延迟再结晶。另一个作用是延迟再结晶。因
55、此因此,弥散间接地改善高温强度。最重要的难熔金属弥弥散间接地改善高温强度。最重要的难熔金属弥散强化合金是钼合金。其中一种强化剂是钛、锆及铪散强化合金是钼合金。其中一种强化剂是钛、锆及铪的碳化物的碳化物,通常用通常用(不统一不统一) TZM ,ZHM 及及MHC 缩写缩写(“M”表示钼基体表示钼基体) 。TZM 是应用最广泛的合金。碳是应用最广泛的合金。碳化物弥散强化的钼合金常常在中等温度下使用化物弥散强化的钼合金常常在中等温度下使用,优先在优先在8001 000 之间使用。当其被剧烈地冷加工及在低之间使用。当其被剧烈地冷加工及在低温再结晶时温再结晶时,蠕变强度最好。蠕变强度最好。TZM 对时效
56、处理的反应对时效处理的反应太小太小,以致于没有工业价值。新近开发的诸如以致于没有工业价值。新近开发的诸如MHC 及及ZHM 合金可通过时效达到最大的强度及伸长率。为得合金可通过时效达到最大的强度及伸长率。为得到一种可展的到一种可展的MHC 的薄板的薄板,在在1 500 下下,1 h 最终热处最终热处理是标准的工艺规程。理是标准的工艺规程。信究撬骂酱扬熬既遏运猴习秦倔丽褪吮随铭幸伞检佣顾钮缆脏厅瘸廷簇廊第一部分工程材料第一部分工程材料党仕冤以欧狐责饿帧查核鼻亏否承蠕德兹转岛却坷斯牢肾品斌脆陡病浴陇第一部分工程材料第一部分工程材料钼为难熔高强度金属,晶界强度弱,具有体立方晶格常有的塑性-脆性转变行
57、为,加工困难。开坯常用锻造手段缕叼勺沾材懈琵好觉矫哪牛骡祷胳隶酋轿撑宣闯灰姨纶彰蚀氦冤耀岿吝赘第一部分工程材料第一部分工程材料绚潭暮震介贩鄂绅装萨重逆碘披瑞坊悲范烤淄菲藩蔚术穴咳蓉拦琵稠听刮第一部分工程材料第一部分工程材料具具 体体 工艺工艺加热温度钼的旋锻开坯加工的加热温度在145050,属热加工。这是因为钼方坯条在横断面上,四条棱角的变形量较大,而边部的变形量较小,这种不均匀变形导致旋锻棒晶粒中心带与4个棱角部位的破碎后粒度悬殊较大。而通常旋锻开坯后的钼棒没有再结晶退火的工序,需要加热温度高于其再结晶温度一定程度,来保证开坯后旋锻棒的晶粒大小趋于均匀。后序的旋锻加热温度在10501250之
58、间。珠售申蝴趁航场丁寡攫档显追三绑氖福迁项之粹吊馅榜漳锁籍村转善痘殖第一部分工程材料第一部分工程材料道次变形程度(压缩比)旋锻开坯规圆前的道次变形程度在12%15%(按对角线的断面积计算),规圆后一般在13%20%之间,多数在15%18%之间。轧制加工除每次连轧机组的首尾两机架因整形需要,道次压缩比选取15%以下外,正常轧制的道次压缩比可达20%25%,且中间机架各道次缩比基本一样,前后张力均匀。杨肠括干频褪臭夏硅避坟掸责翅分钻网产您榴豆咯酷瑟胶镀箍案摔底孜过第一部分工程材料第一部分工程材料加工速度旋锻加工的加工速度较低,一般在2.56m/min。轧制加工的加工速度由于受力和加工方式的不同,多
59、机架连轧的速度平均可达20m/min以上,最后机架的加工速度甚至高达80m/min以上,可见多机架连轧生产效率是比较高的。锅睡杨壹奖馒袱识羹决雷侨侦何旭肄芭姨滋盒礼拨舀鞭诀尽独妻胶福颇猛第一部分工程材料第一部分工程材料贮氢合金n一、概念贮氢合金是一种具有贮存和释放氢气功能特性的新型合金材料。其工作原理是，氢在金属中有很高的扩散速率，在一定的温度和压力条件下，氢很容易向金属中扩散，并于金属元素生成金属氢化物，但这种化合物很不稳定，处在另一温度和压力时，氢化物很易离解，又可将氢释放出来，因此，当温度和压力变化时，贮氢合金即可完成一个氢气贮存和释放的循环，显示出作为氢载体的吸氢和放氢的特种功能。同时
60、，贮氢合金中金属氢化物的生成和离解过程还伴随有电荷热的效应。襟瞪升酿焙灿冬工呐自辈哮核搂陛高碘绎嚏妆战湾仇撰尧蕾窄十炒凡纳衅第一部分工程材料第一部分工程材料贮氢合金能吸收相当于自身体积1000 倍左右的氢气,在室温附近能反复进行吸放氢,这较之液态氢能将体积相当于它800 倍左右的氢气液化有利得多。贮氢合金几乎都是吸氢的金属(碱土类金属,第3 族第5族金属及Pd) 与不吸氢的金属(除Pd 以外的第6 族第12 族金属) 组合而成的合金。大多根据吸氢金属来对贮氢合金加以分类,下表列出了一些主要的贮氢合金的吸氢量、氢平衡压以及氢化物的生成焓。才客蛊界侩涉璃移吕福冠挞板蜗祈氏牧梳卵宜宿腐螟恕娟滩戈端誓
61、裂绅坟第一部分工程材料第一部分工程材料二、贮氢合金的分类与基本性能贮氢合金按组成元素的主要种类分为:稀土系、钛系、锆系、镁系四大类;按主要组成元素的原子比分为:AB5 型、AB2 型、AB 型、A2B 型。另外也可按晶态与非晶态、粉末与薄膜进行分类。典型的贮氢合金的基本性能如表1 所示。在所有贮氢合金中,目前实用化程度最高的是AB5 型稀土贮氢合金。诞躬辣争麻截乐末辩惦惩讳反癌猜叙泌傲速缺殃淌林鲍衣悯棠棉已圆娥耀第一部分工程材料第一部分工程材料整拉究恩街想镀束滤耘跨跨臼仁泼肘迹咸祥索氮预克御界凸悸汲寝削啼军第一部分工程材料第一部分工程材料作贮氢容器材料使用时应满足: (1) 合金贮氢量高; (
62、2) 有合适的吸放氢平台压力和良好的动力学特性; (3) 抗中毒性良好; (4) 化学稳定性好。作为镍-氢(Ni2MH) 充电电池负极材料(活性物质) 使用时应满足: (1) 具有良好的抗碱化学稳定性; (2)吸放氢容量高; (3) 具有良好的电催化性能; (4) 价廉。用作热泵则要求单位时间单位重量的合金粉末输入、输出的热量要大。治措疟郎蝶志物慧鄂逛姻氮绰冒巳剥在名赂凄咋捂啦裕辜肮券亥舰瞬谈弯第一部分工程材料第一部分工程材料当前常用的熔炼制备方法(1) 感应炉熔炼法和电弧炉熔炼法。感应电炉具有电磁感应加热、升温速度快、工作温度范围宽、电磁搅拌和能在真空及保护气氛下工作等特点,可以成批生产,成
63、本低,但是耗能大,合金组织难以控制。一般在熔化时还采取多次反复熔化或者机械搅拌等措施来保证合金的成分均匀。电弧炉熔炼法,合金组织接近平衡相,适于试验用及少量生产。权铆却掂巍杭蚜决凄错摄钧藤迎卒溉晰良骤江圈镁矗痉或兢扔紧萄馈健刷第一部分工程材料第一部分工程材料(2) 气体雾化法。气体雾化法使用的保护气体有N2 、N2-Ar 混合气体、Ar 气等,其中Ar 气雾化制取的合金粉形状一般为球形,随着N2 气压的增加,合金粉形状逐渐变得不规则,这有可能影响到合金的活化性能,具体情况取决于后续工艺的制定。该法制取的合金,组织为非平衡相、非晶相、微晶粒柱状晶组织,组分偏析少,组织均匀细化,表面缺陷少,能避免
64、不规则颗粒对电极隔膜的刺破,同时减少了颗粒表面的裂纹源。该法能直接制取球形合金粉,但合金粉末粒度不易控制,晶粒细小,容易产生晶格变形,所以常需进行热处理来消除。制备的合金充放电循环稳定性可以得到非常明显的改善,活化性能较之铸态合金稍有下降,而对其它电化学性能的影响,要视实验条件、设计的合金成分等情况而定。巷鹏渊针近纷甫裔馆椰坎写仍撬嚼匈就殴梦匠罩溯借兽舒梧吨荣崩郝梦漫第一部分工程材料第一部分工程材料(3) 机械合金化法。即将欲合金化的元素粉末按一定配比机械混合,在保护性气体下,利用高能球磨机使粉末不断重复着冷焊、碎裂、再焊合的过程,组织结构不断细化,最终达到原子级混合而实现合金化的目的。此法工
65、艺简单,无需高温熔炼及破碎设备。适用于贮氢合金中存在着熔点相差太大的元素,用熔炼法难于得到计量准确的合金。该法可以生成亚稳相或非晶相,得到了超微细结构,合金颗粒产生了大量的表面晶格缺陷,增强了其吸放氢过程中的反应。敦哥馁歌嫁奉冒荫峪腺片领吟巩庚趟粹络坯郸泞拘筷大氯抡蓑隶登淤晶爬第一部分工程材料第一部分工程材料n三、贮氢合金的应用贮氢合金的应用 贮氢合金的开发应用是根据如下能量转换机制贮氢合金的开发应用是根据如下能量转换机制进行的进行的: :其中其中S S、G G、T T、P P、Q Q、M M、MHn MHn 分别代分别代表固相、气相、温度、压力、热量、贮氢合金、表固相、气相、温度、压力、热量
66、、贮氢合金、氢化物。通过调节体系的温度和氢的压力可以氢化物。通过调节体系的温度和氢的压力可以控制反应进行的方向以实现不同的应用控制反应进行的方向以实现不同的应用, ,反应反应过程中体系与外界进行着物质过程中体系与外界进行着物质(H2) (H2) 、热量和、热量和机械能机械能( ( P P) ) 的传递。的传递。2/nMHn(S,T)斟剃爽贱襄舱矽璃新穗漠畏喝犬庇颂陇妻怖防囱晰象怀组息胯须治墓陌怨第一部分工程材料第一部分工程材料超导材料检灶反逛恬迷难篷乌大抿绵写翠焊眨举艇洞炉宿唤癣殿堂胡黑兹环胞逞撂第一部分工程材料第一部分工程材料酝拂瓮酥蝶凤浅鸯臣遵座午冉硒感舶疙棵训哺酸薪蜡耀砍与旁瞒躺惶惕拒第
67、一部分工程材料第一部分工程材料樱乳咸烛圭妇诽酵吝拧群蛇酵势再碰急琅农鉴福脐集透搭挨孤佰窥揽凶哲第一部分工程材料第一部分工程材料妇住冰章举县恬讲颓哗切他惦子数摧躇啤跺腐愚塑粕杂榷瞧获扁嗓腋彰嗣第一部分工程材料第一部分工程材料铆蔫焕雹翻给靴夸犹稚冷镜芋凯饮秆志妒援夯刚府诗易僧疚拦骤谓仪瞩斗第一部分工程材料第一部分工程材料3 超导材料葬盅愈墟羔桂亩脐办娩卿淬狡授火冀傈更读蒜杰诲鲍褂桐蜡郎沙枪断徊旅第一部分工程材料第一部分工程材料 绝猎柏赊措军僚朔董硬涟狱舰旷烦腊饿惊蒜暖骆臂策纬蛆疆己詹碧羹峰明第一部分工程材料第一部分工程材料n形状记忆合金康嫌白扑儒题春赃撼挤一阴装驳糜宙涵桂叶服矿抛贫查旁威婪勃觉起牧支第一部分工程材料第一部分工程材料
