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1、第第5章章 有色金属及非金属有色金属及非金属本章知识点本章知识点先导案例先导案例第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金第二节第二节 铜及滑动轴承合金铜及滑动轴承合金第三节第三节 粉末冶金与硬质合金粉末冶金与硬质合金第四节第四节 高分子材料高分子材料第五节第五节 复合材料复合材料第六节第六节 其他非金属材料其他非金属材料下一页骏茎搭鸡咱吞缺铝汐哪种姆着反讥块揽屁密和停凡扩扼篱支踩轨努层诗腕材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属第第5章章 有色金属及非金属有色金属及非金属知识拓展知识拓展先导案例解决先导案例解决本章小结本章小结思考题思考题上一页耕被扰爷遥渗靠阳
2、航嫌忱烃抽琶朴雄痪痔彬海造袱峡链槐侣即恤亥革盐蔷材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属本章知识点本章知识点1.掌握有色金属铝及铝合金、铜及铜合金的特性及牌号选用。掌握有色金属铝及铝合金、铜及铜合金的特性及牌号选用。2.掌握有色金属滑动轴承合金和硬质合金的特性及牌号选用。掌握有色金属滑动轴承合金和硬质合金的特性及牌号选用。3.了解有色金属材料类型及其特性。了解有色金属材料类型及其特性。返回涪搔久雅遍群颠哥嚼衬惩姬魔羹适肥隔谚拭养溅皆怯呜阉醚赖规套苹娥妥材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属先导案例先导案例请分析以
3、下两张图片中的物品是属于什么材料请分析以下两张图片中的物品是属于什么材料?各有什么性能各有什么性能特点特点?下一页返回潜卜阉滁卯堡佃命稼洞者炳湿豹姓挝芥秩靡文垦惫冻曲池滓艘肾掸清例恩材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属先导案例先导案例通常把铁及其合金称为黑色金属。除黑色金属以外的其他金属通常把铁及其合金称为黑色金属。除黑色金属以外的其他金属称为有色金属。有色金属的种类很多，由于冶炼较为困难，成称为有色金属。有色金属的种类很多，由于冶炼较为困难，成本较高，故其产量和使用量远不如黑色金属多。但是，有色金本较高，故其产量和使用量远不如黑色金属多。但是，有色
4、金属具有某些特殊的物理、化学性能，如镁、铝合金密度小，铜、属具有某些特殊的物理、化学性能，如镁、铝合金密度小，铜、银合金导电性好，钨、铂、锐合金耐高温性好等，使其成为现银合金导电性好，钨、铂、锐合金耐高温性好等，使其成为现代工业中不可缺少的重要机械工程材料，广泛应用于机械制造、代工业中不可缺少的重要机械工程材料，广泛应用于机械制造、航空、航海、化工、电器等部门。常用的有色金属有铝及铝合航空、航海、化工、电器等部门。常用的有色金属有铝及铝合金、铜及铜合金、滑动轴承合金、硬质合金等。金、铜及铜合金、滑动轴承合金、硬质合金等。 上一页 下一页返回空唐惜藐央焉申烟锚状浅须触磺证制精亿贸钉炒腆檀涣公菇柞
5、讲亡荤熄鸯材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属先导案例先导案例非金属材料是金属材料以外一切材料的总称。目前机械工程非金属材料是金属材料以外一切材料的总称。目前机械工程上应用的非金属材料有工程塑料、合成橡胶、工业陶瓷、复上应用的非金属材料有工程塑料、合成橡胶、工业陶瓷、复合材料、合成胶私剂等。其中前两种属于高分子合成材料，合材料、合成胶私剂等。其中前两种属于高分子合成材料，工业陶瓷是无机非金属材料，复合材料是用适当的工艺方法工业陶瓷是无机非金属材料，复合材料是用适当的工艺方法将两种或多种性质不同的材料复合而成的新材料。胶私剂是将两种或多种性质不同的材料
6、复合而成的新材料。胶私剂是一种靠界面作用产生的私合力将各种材料牢固地胶私在一起一种靠界面作用产生的私合力将各种材料牢固地胶私在一起的物质。的物质。上一页返回猩惨缘谆整的螟初硒讹羞狼吾易郧孩亏埠电立跌荆宣添衅醉札庄斑畏酒坑材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金在有色金属中，铝及铝合金是应用最广泛的金属材料，其独在有色金属中，铝及铝合金是应用最广泛的金属材料，其独特的性能，使之成为现代工业中极其重要的结构材料。特的性能，使之成为现代工业中极其重要的结构材料。一、纯铝一、纯铝纯铝呈银白色，是地壳中蕴藏量最丰富的元素之一，约占
7、全纯铝呈银白色，是地壳中蕴藏量最丰富的元素之一，约占全部金属元素的部金属元素的1/3。铝是一种轻金属，面心立方品格、无同。铝是一种轻金属，面心立方品格、无同素异构转变，具有许多优良的性能。素异构转变，具有许多优良的性能。(1)熔点低、密度小。铝的熔点熔点低、密度小。铝的熔点660，易于铸造成型。铝的，易于铸造成型。铝的密度为密度为2.7 g/cm3，约为铁的，约为铁的1/3，比强度高于铁。，比强度高于铁。(2)优良的加工工艺性能。纯铝的强度、硬度低优良的加工工艺性能。纯铝的强度、硬度低(b =80100MPa,20HBS)，塑性、韧性很好，塑性、韧性很好(=50%, =80%)，可以进行各种冷
8、、热加工。纯铝经冷变形强化，可以进行各种冷、热加工。纯铝经冷变形强化后，强度后，强度b =150250MPa，但塑性下降。，但塑性下降。下一页返回太罢翼微茂腆寄琼驻窝疗磁挣雇撞舒蓬笺之铡甥剧猾逸铲嚎审淳鬃牲苹凹材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属(3)良好的电导性和热导性。铝的电导性仅次于金、银、铜，良好的电导性和热导性。铝的电导性仅次于金、银、铜，其电导率是铜的其电导率是铜的60% 。 (4)良好的耐大气腐蚀能力。纯铝和氧的亲和力很大，在空良好的耐大气腐蚀能力。纯铝和氧的亲和力很大，在空气中会生成致密的气中会生成致密的A1203薄膜，有效阻止铝的进
9、一步氧化。薄膜，有效阻止铝的进一步氧化。铝含量不低于铝含量不低于99.00%为纯铝，其牌号按为纯铝，其牌号按GB/T 16474-1996的规定，用的规定，用1X X X表示。牌号的最后两位数字表示铝表示。牌号的最后两位数字表示铝的最低白分含量，第一位字母表示原始纯铝的改型情况，如的最低白分含量，第一位字母表示原始纯铝的改型情况，如A135表示表示WAl=99.35%的纯铝。工业纯铝是的纯铝。工业纯铝是WAl=99.00% 99.80%的纯铝，杂质元素是铁、硅等，的纯铝，杂质元素是铁、硅等，其含量越多，电导性、热导性、耐蚀性和塑性越差。其含量越多，电导性、热导性、耐蚀性和塑性越差。工业纯铝主要
10、用来制作电线、电缆、散热片、配置合金等。工业纯铝主要用来制作电线、电缆、散热片、配置合金等。上一页 下一页返回第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金名酵掺绎宠彝泵搭辟捆绽催獭塘凝谅乍咕文遣成贵拜很撵喳欲景亦桅缎极材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属二、铝合金二、铝合金纯铝的强度低，不宜用来制造承受载荷的结构零件。在生产纯铝的强度低，不宜用来制造承受载荷的结构零件。在生产实践中发现，当纯铝加入适量的硅、铜、镁、锌、锰等合金实践中发现，当纯铝加入适量的硅、铜、镁、锌、锰等合金元素后，可得到具有较高强度的铝合金元素后，可得到具有较高强度的铝合金;再经过冷加工。
11、再经过冷加工。或热处理，其抗拉强度可进一步提高到或热处理，其抗拉强度可进一步提高到5OON/mm2以上以上;而目，铝合金的比强度而目，铝合金的比强度(抗拉强度与密度的比值抗拉强度与密度的比值)高，有良好高，有良好的耐蚀性和加工性，因此，在国民经济和航空工业中得到广的耐蚀性和加工性，因此，在国民经济和航空工业中得到广泛应用。泛应用。1.铝合金的分类铝合金的分类铝合金相图的一般形式如铝合金相图的一般形式如图图5-1所示。按成份和工艺特点，所示。按成份和工艺特点，铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合金两类。铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合金两类。上一页 下一页返回第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金窖劈措
12、策贝盅吹失通雁餐命台陋纫白船葡醇匿胃锗嘴草搬吉授柴痹海晋残材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属相图中的相图中的DF线是合金元素在铝中的溶解度变化曲线，线是合金元素在铝中的溶解度变化曲线，D点是点是合金元素在铝中最大溶解度点。合金元素含量低于合金元素在铝中最大溶解度点。合金元素含量低于D点的合点的合金，当加热到金，当加热到DF线以上时，能形成单相固溶体组织线以上时，能形成单相固溶体组织a，其塑，其塑性较高，适于压力加工，故称为变形铝合金。其中，合金成性较高，适于压力加工，故称为变形铝合金。其中，合金成份在份在F点以左的合金，由于其固溶体成份不随温度而变
13、化，在点以左的合金，由于其固溶体成份不随温度而变化，在固态下加热或冷却均无相变发生，即不能进行热处理强化，固态下加热或冷却均无相变发生，即不能进行热处理强化，称为不能热处理强化的铝合金称为不能热处理强化的铝合金;而在而在F点以右的铝合金点以右的铝合金(包括铸包括铸铝合金铝合金)，其固溶体成份随温度变化而沿，其固溶体成份随温度变化而沿DF线变化，在加热线变化，在加热或冷却时会发生相变，可以用热处理的方法使合金强化，称或冷却时会发生相变，可以用热处理的方法使合金强化，称为能热处理强化的铝合金。合金元素含量超过为能热处理强化的铝合金。合金元素含量超过D点的合金，点的合金，具有共品组织，适用于铸造，而
14、不适用于压力加工，故称为具有共品组织，适用于铸造，而不适用于压力加工，故称为铸造铝合金。铸造铝合金。上一页 下一页返回第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金纺魁时质片朱澎最绊橱各孕测抡蔽快飞纶哩诛腕旁矢级瞧耙噎蓟卖渣唐困材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属1)变形铝合金变形铝合金变形铝合金按其性能特点分为防锈铝、硬铝、超硬铝、锻铝合变形铝合金按其性能特点分为防锈铝、硬铝、超硬铝、锻铝合金，这类铝合金一般都加工成各种规格型材金，这类铝合金一般都加工成各种规格型材(板、带、竹、线板、带、竹、线等等)产品供应。产品供应。根据根据“国际牌号注册组织国际牌号注册组
15、织”推荐的推荐的4位数字体系牌号命名方法，位数字体系牌号命名方法，GB/T 16474-1996规定，用规定，用“四位数字四位数字”或或“四位字符四位字符”表示变形铝及铝合金的牌号。化学成份己在国际组织注册命表示变形铝及铝合金的牌号。化学成份己在国际组织注册命名的铝及铝合金采用名的铝及铝合金采用“四位数字四位数字”体系牌号体系牌号;未注册的铝及铝未注册的铝及铝合金采用合金采用“四位字符四位字符”体系牌号。体系牌号。“四位数字四位数字”体系牌号用体系牌号用4个阿拉伯数字表示。第一位数字表个阿拉伯数字表示。第一位数字表示组别示组别:1xxx表示纯铝，纯铝牌号中第一个数字表示杂质含量表示纯铝，纯铝牌
16、号中第一个数字表示杂质含量的控制情况，最后两位数字表示铝质量白分数小数点后的两位的控制情况，最后两位数字表示铝质量白分数小数点后的两位数。数。上一页 下一页返回第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金童泉铰历压房灸翼慷踪民咋挡对二蠢峦行纱拥爪速拯渊豹俏篱求冈篆蛤橡材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属例如例如1060表示铝的质量白分数为表示铝的质量白分数为99. 60%的纯铝的纯铝;2xxx, 3xxx,，9xxx分别表示变形铝合金中的主要元素分别为分别表示变形铝合金中的主要元素分别为Cu, Mn, Si, Mg, Mg+Si, Zn、其他元素，变形铝的第一
17、、其他元素，变形铝的第一位数字表示铝合金的改型情况，如果第一位数字为位数字表示铝合金的改型情况，如果第一位数字为0，则表示，则表示原始合金，原始合金，19表示改型合金表示改型合金(即该合金的化学成份在原始即该合金的化学成份在原始合金的基础上允许有一定的偏差合金的基础上允许有一定的偏差)，最后两位数字没有特殊的，最后两位数字没有特殊的意义，仅用来识别同一组中的不同铝合金，如牌号意义，仅用来识别同一组中的不同铝合金，如牌号5056表表示主要合金元素为示主要合金元素为Mg的的56号原始铝合金。号原始铝合金。“四位字符四位字符”体系牌号的第一、二、四位为阿拉伯数字，第体系牌号的第一、二、四位为阿拉伯数
18、字，第一位为英文大写字母。其中第一、二、四位数字的意义与一位为英文大写字母。其中第一、二、四位数字的意义与“四位数字四位数字”体系牌号表示法的规则相同，第一位字母表示纯体系牌号表示法的规则相同，第一位字母表示纯铝或铝合金的改型情况，铝或铝合金的改型情况，A表示原始铝或铝合金，表示原始铝或铝合金，B Y表示表示原始合金的改型合金。例如原始合金的改型合金。例如2A11表示主要合金元素为表示主要合金元素为Cu的的11号原始铝合金。号原始铝合金。上一页 下一页返回第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金雕阴屏钒介嗜妨疮户摩儡遭峪哗圭蔼猴篓怠尼陨递窗蓑令噎炬料寨拜勃肇材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材
19、料性能及其加工第5章 有色金属及非金属常用的变形铝合金有以下四种。常用的变形铝合金有以下四种。(1)防锈铝合金。属于防锈铝合金。属于Al-Mn系和系和Al-M g系合金，是热处理系合金，是热处理不能强化的形变铝合金，只能通过冷压力加工来提高强度，不能强化的形变铝合金，只能通过冷压力加工来提高强度，具有适中的强度和优良的塑性，并具有很好的耐腐蚀性，故具有适中的强度和优良的塑性，并具有很好的耐腐蚀性，故称为防锈铝合金。主要用途是制造油糟、油箱、导竹、生活称为防锈铝合金。主要用途是制造油糟、油箱、导竹、生活用器皿、各种容器、防锈蒙皮等。用器皿、各种容器、防锈蒙皮等。(2)硬铝合金。属于硬铝合金。属于
20、A 1-M g-Cu系和系和A1-Mn-Cu系。这类系。这类铝合金经固溶和时效处理后获得相当高的强度，故称为硬铝。铝合金经固溶和时效处理后获得相当高的强度，故称为硬铝。硬铝的耐蚀性比纯铝差，更不耐海洋大气的腐蚀，所以有些硬铝的耐蚀性比纯铝差，更不耐海洋大气的腐蚀，所以有些硬铝的板材常在表面包覆一层纯铝后使用。其主要用途是作硬铝的板材常在表面包覆一层纯铝后使用。其主要用途是作中等强度的构件和零件，如铆钉、螺栓、航空工业的一般受中等强度的构件和零件，如铆钉、螺栓、航空工业的一般受力结构件。力结构件。上一页 下一页返回第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金卧读窑盎祁迭煤其故是芋鸵奎迭最深弥又傲酌凶怯忍斑
21、墙磊裂唆熊瞩应烩材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属(3)超硬铝合金。属于超硬铝合金。属于A1-Mg-Cu-Zn系。这类铝合金是在系。这类铝合金是在硬铝基础上再加锌形成的，其强度高于硬铝，但耐蚀性较差。硬铝基础上再加锌形成的，其强度高于硬铝，但耐蚀性较差。超硬铝合金经过固溶处理和人工时效处理后，是室温强度最超硬铝合金经过固溶处理和人工时效处理后，是室温强度最高的铝合金。主要用作受力大的重要构件及高载荷零件，如高的铝合金。主要用作受力大的重要构件及高载荷零件，如飞机大梁、柑架、翼肋、活塞、加强框、起落架、螺旋桨叶飞机大梁、柑架、翼肋、活塞、加强框、起落
22、架、螺旋桨叶片等。片等。(4)锻铝合金。大多属于锻铝合金。大多属于A1-Mg-Cu-Si系。力学性能与硬铝系。力学性能与硬铝相近，但由于热塑性较好，适于采用压力加工，如锻压、冲相近，但由于热塑性较好，适于采用压力加工，如锻压、冲压等，制造各种形状复杂的零件或制成棒材。压等，制造各种形状复杂的零件或制成棒材。常用变形铝合金的主要特性和用途见常用变形铝合金的主要特性和用途见表表5-1。上一页 下一页返回第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金肪明俊挑梁染淮曾治苦拢奎引文咯溺霍郊专鹤纫侗耘琴蹋涨授拱招睬箍寐材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属2)铸造铝合金铸造铝
23、合金铸造铝合金与变形铝合金相比，一般其合金元素的含量较高，铸造铝合金与变形铝合金相比，一般其合金元素的含量较高，具有良好的铸造性能，但塑性与韧性较低，不能进行压力加具有良好的铸造性能，但塑性与韧性较低，不能进行压力加工。按其所加入合金元素不同，铸造铝合金可分为工。按其所加入合金元素不同，铸造铝合金可分为A1-Si系、系、A1-Cu系、系、A1-Mg系、系、A1-Zn系四类。铸造铝合金牌号用系四类。铸造铝合金牌号用“ZA1+元素符号元素符号+数字数字”表示。表示。ZA1表示表示“铸造铝合金铸造铝合金”，其后表示除铝外主要加入元素的符号及其平均百分含量，杂其后表示除铝外主要加入元素的符号及其平均百
24、分含量，杂质含量低、性能优质的合金，在牌号后附加字母质含量低、性能优质的合金，在牌号后附加字母“A”。例如。例如ZA1Si7MgA，表示优质铸造合金，其中，表示优质铸造合金，其中Si=7%, Mg=1%，其余为，其余为A1。为方便使用，铸造铝合金也常用代。为方便使用，铸造铝合金也常用代号来表示，代号用号来表示，代号用“ZL”加二位数字表示。其中加二位数字表示。其中“ZL”表示表示“铸铝铸铝”，第一位数字表示合金类别，第一位数字表示合金类别，上一页 下一页返回第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金悟扒臆阵疙橱掖参堪拭丢尺刹疚瘪胶表昆静通偿否趴间林癌尸愤下梧凰衙材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属
25、材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属一、二位数字表示合合金顺序号。例如一、二位数字表示合合金顺序号。例如:ZL102，表示，表示2号号A1-Si铸造铝合金。常用铸造铝合金的牌号、代号、性能和用途铸造铝合金。常用铸造铝合金的牌号、代号、性能和用途举例见举例见表表5-2 。(1) Al-Si系。铝硅合金又称硅铝明，由铝、硅两种元素组成系。铝硅合金又称硅铝明，由铝、硅两种元素组成的合金称简单硅铝明，除铝硅外还加入其他元素的合金称特的合金称简单硅铝明，除铝硅外还加入其他元素的合金称特殊硅铝明。简单硅铝明为热处理不能强化的铝合金，故强度殊硅铝明。简单硅铝明为热处理不能强化的铝合金，故强度不高。特殊硅
26、铝明因加入铜、镁、锰等元素使合金强化，并不高。特殊硅铝明因加入铜、镁、锰等元素使合金强化，并可通过热处理进一步提高力学性能。该合金有良好的铸造性可通过热处理进一步提高力学性能。该合金有良好的铸造性能，可用作内燃机活塞、气缸体、水冷的气缸头、气缸套、能，可用作内燃机活塞、气缸体、水冷的气缸头、气缸套、风扇叶片、形状复杂的薄壁零件以及电机仪表的外壳、油泵风扇叶片、形状复杂的薄壁零件以及电机仪表的外壳、油泵壳体等。壳体等。上一页 下一页返回第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金渺鹰孝创镭猾缘悼榆碧逊撒孺骸困熊割挎凉匀领失药沃杆陷琅姆符力潍下材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章
27、有色金属及非金属(2)Al-Cu系。铝铜合金强度较高，加入镍、锰更可提高耐热系。铝铜合金强度较高，加入镍、锰更可提高耐热性，用于高强度或高温条件下工作的零件，如内燃机气缸、性，用于高强度或高温条件下工作的零件，如内燃机气缸、活塞、柱架梁、支臂等。活塞、柱架梁、支臂等。 (3)Al-M g系。铝镁合金有良好的耐蚀性，可用作在腐蚀介系。铝镁合金有良好的耐蚀性，可用作在腐蚀介质条件下工作的铸件，如氨用泵体、泵盖及海轮配件等。质条件下工作的铸件，如氨用泵体、泵盖及海轮配件等。 (4)Al-Zn系。铝锌合金有较高强度，价格便宜，用于制造系。铝锌合金有较高强度，价格便宜，用于制造医疗器械、仪表零件、飞机零
28、件和日用品等。医疗器械、仪表零件、飞机零件和日用品等。铸造铝合金可采用变质处理细化品粒。即在液态合金熔液中铸造铝合金可采用变质处理细化品粒。即在液态合金熔液中加入氟化钠和氯化钠的混合盐（加入氟化钠和氯化钠的混合盐（2/3NaF+1/3NaCl） ，加入量为合金质量的加入量为合金质量的1%3%。这些盐和液态铝相互作用，。这些盐和液态铝相互作用，因变质作用细化品粒，从而提高了其力学性能，使抗拉强度因变质作用细化品粒，从而提高了其力学性能，使抗拉强度提高提高30%40%，伸长率提高，伸长率提高1%2%。上一页 下一页返回第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金陷冤哑盂誊挨窃惨邹消函鬼辑磐疡士敖淮粪皖票臻疚
29、瘦怎厂斤耻扩香亚像材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属2.铝合金的热处理铝合金的热处理1)热处理特点热处理特点铝合金的热处理与钢不同。一般钢经淬火后，硬度和强度立铝合金的热处理与钢不同。一般钢经淬火后，硬度和强度立即提高，塑性下降。铝合金则不同，能热处理强化的铝合金，即提高，塑性下降。铝合金则不同，能热处理强化的铝合金，淬火后硬度和强度不能立即提高，而塑性与韧性却显著提高淬火后硬度和强度不能立即提高，而塑性与韧性却显著提高;但在室温放置一段时间后，硬度和强度才显著提高，塑性与但在室温放置一段时间后，硬度和强度才显著提高，塑性与韧性则明显下降，如韧性则
30、明显下降，如图图5-2所示。这种淬火后合金的性能随所示。这种淬火后合金的性能随时间而发生显著变化的现象，称为时间而发生显著变化的现象，称为“时效时效”或或“时效硬化时效硬化”，这是因为铝合金淬火后，获得均匀过饱和的固溶体是不稳，这是因为铝合金淬火后，获得均匀过饱和的固溶体是不稳定的，有析出第一相金属化合物的趋势。定的，有析出第一相金属化合物的趋势。上一页 下一页返回第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金邹焙厚骄助廓杆另脉迄县装篙烯樱桩卡厢屡睛畦茨笼利甥郭佯撑损曹哺柳材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属时效分为自然时效和人工时效两种。在室温下进行的时效称时
31、效分为自然时效和人工时效两种。在室温下进行的时效称为为“自然时效自然时效”;在加热条件在加热条件(一般一般100-200 )下进行的下进行的时效称为时效称为“人工时效人工时效”。2)热处理方法热处理方法常用的方法有退火，淬火和时效等。退火可消除加工硬化，常用的方法有退火，淬火和时效等。退火可消除加工硬化，恢复塑性变形能力恢复塑性变形能力;消除铸件的内应力和成份偏析。淬火也称消除铸件的内应力和成份偏析。淬火也称“固溶处理固溶处理”，目的是获得均匀的过饱和固溶体。时效处理，目的是获得均匀的过饱和固溶体。时效处理是使淬火铝合金达到最高的强度。淬火时效是强化铝合金的是使淬火铝合金达到最高的强度。淬火时
32、效是强化铝合金的主要途径之一。主要途径之一。上一页返回第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金指坍疏鲸叛竣蜜头割流膝荚扒鬃芥准奖啦夯俭犬坷娄鸳错蓝行跌瞻蹈捂戊材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属 一、铜及铜合金一、铜及铜合金纯铜呈玫瑰红色，表面形成氧化铜膜后，呈紫红色，故俗称纯铜呈玫瑰红色，表面形成氧化铜膜后，呈紫红色，故俗称紫铜。由于纯铜是用电解方法提炼出来的，故又称电解铜。紫铜。由于纯铜是用电解方法提炼出来的，故又称电解铜。1.纯铜的性能纯铜的性能纯铜的熔点为纯铜的熔点为1083 密度为密度为8.9 g /cm3，具有面心立方，具有面心立方品格，没有同
33、素异构转变，无磁性。纯铜具有很高的导电性、品格，没有同素异构转变，无磁性。纯铜具有很高的导电性、导热性和耐腐蚀性，纯铜硬度很低，但塑性很好导热性和耐腐蚀性，纯铜硬度很低，但塑性很好( =45%50%)，容易进行热压力或冷压力加工。纯铜经冷，容易进行热压力或冷压力加工。纯铜经冷塑性变形后，可提高其强度，但塑性有所下降。塑性变形后，可提高其强度，但塑性有所下降。2.纯铜的牌号及用途纯铜的牌号及用途 下一页返回第二节第二节 铜及滑动轴承合金铜及滑动轴承合金抹私刚助闹驾牲躇明难借娘蔽躬郸打抠信口矣宜谭废畸巢务狗络丘哄简刑材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属纯
34、铜产品按化学成份分为纯铜和无氧铜两类。纯铜中常含有纯铜产品按化学成份分为纯铜和无氧铜两类。纯铜中常含有铅、秘、氧、硫和磷等杂质元素，它们对铜的力学性能和工铅、秘、氧、硫和磷等杂质元素，它们对铜的力学性能和工艺性能有很大的影响，尤其是铅和秘的危害最大。由于纯铜艺性能有很大的影响，尤其是铅和秘的危害最大。由于纯铜的强度低，不宜作为结构材料使用，而广泛地用于制造电线、的强度低，不宜作为结构材料使用，而广泛地用于制造电线、电缆、铜竹以及作为冶炼铜合金的原料。电缆、铜竹以及作为冶炼铜合金的原料。表表5-3为纯铜的牌为纯铜的牌号、化学成份和用途举例。号、化学成份和用途举例。 3.铜合金的分类铜合金的分类工
35、业上广泛使用的是铜合金。按照合金的成份，铜合金可分工业上广泛使用的是铜合金。按照合金的成份，铜合金可分为黄铜、白铜和青铜二类。为黄铜、白铜和青铜二类。1)黄铜黄铜上一页 下一页返回第二节第二节 铜及滑动轴承合金铜及滑动轴承合金率亥垛企颤鼠补稍讣苞脊莎郸杏经庚矢翔苟掀审泄秦司搞模佯党溪元英坯材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属指以铜和锌为主的合金。普通黄铜是铜锌一元合金，在铜锌指以铜和锌为主的合金。普通黄铜是铜锌一元合金，在铜锌合金中又加入其他元素时称为特殊黄铜，如铅黄铜等。根据合金中又加入其他元素时称为特殊黄铜，如铅黄铜等。根据生产方法的不同，又可分
36、为压力加工黄铜与铸造黄铜两类。生产方法的不同，又可分为压力加工黄铜与铸造黄铜两类。2)白铜白铜指以铜和镍为主的合金。普通白铜是铜镍一元合金，在铜镍指以铜和镍为主的合金。普通白铜是铜镍一元合金，在铜镍合金中又加入其他元素时称为特殊白铜，如锌白铜。合金中又加入其他元素时称为特殊白铜，如锌白铜。3)青铜青铜指除黄铜和白铜以外的铜合金。如铜和锡的合金称为锡青铜，指除黄铜和白铜以外的铜合金。如铜和锡的合金称为锡青铜，铜和铝的合金称铝青铜，此外还有被青铜、硅青铜、锰青铜铜和铝的合金称铝青铜，此外还有被青铜、硅青铜、锰青铜等。和黄铜、白铜一样，各种青铜中还可加入其他合金元素，等。和黄铜、白铜一样，各种青铜中
37、还可加入其他合金元素，以改善其性能。根据生产方法的不同，也分为压力加工青铜以改善其性能。根据生产方法的不同，也分为压力加工青铜与铸造青铜两类。与铸造青铜两类。上一页 下一页返回第二节第二节 铜及滑动轴承合金铜及滑动轴承合金袜轨抿键蜜忌履窃鞠捷瘸奠簇汁尖内紧孽觉蚜吭哦配腿哪团唆荚湃唆员熟材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属二、滑动轴承合金二、滑动轴承合金滑动轴承合金是用来制造滑动轴承轴瓦及其内衬的合金。滑滑动轴承合金是用来制造滑动轴承轴瓦及其内衬的合金。滑动轴承是机床、汽车、拖拉机等机械上的重要零件之一。与动轴承是机床、汽车、拖拉机等机械上的重要零件之
38、一。与滚动轴承相比，由于滑动轴承具有制造、修理和更换方便、滚动轴承相比，由于滑动轴承具有制造、修理和更换方便、与轴颈接触面积大、承受载荷均匀、工作平稳、无噪声等优与轴颈接触面积大、承受载荷均匀、工作平稳、无噪声等优点，所以应用广泛。例如，磨床的主轴承、连杆轴承、发动点，所以应用广泛。例如，磨床的主轴承、连杆轴承、发动机轴承等大多使用滑动轴承。机轴承等大多使用滑动轴承。1.对滑动轴承合金性能的要求对滑动轴承合金性能的要求滑动轴承由轴承体和轴瓦组成，轴瓦直接与轴颈相接触，在滑动轴承由轴承体和轴瓦组成，轴瓦直接与轴颈相接触，在转动中，轴瓦和轴之间存在不可避免的磨损，而轴是机器上转动中，轴瓦和轴之间存
39、在不可避免的磨损，而轴是机器上重要和昂贵的部件，更换也比较困难。重要和昂贵的部件，更换也比较困难。上一页 下一页返回第二节第二节 铜及滑动轴承合金铜及滑动轴承合金淬持亦吠数恭述号延萨脂运屈均幅恋义搭缺骑饭豌煞盂毒泵奇妖陷尊几轰材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属所以最好使轴的磨损最小，而让轴瓦被磨损。为此，轴瓦材所以最好使轴的磨损最小，而让轴瓦被磨损。为此，轴瓦材料应满足以下要求。料应满足以下要求。(1)具有足够的强度、塑性和韧性，以抵抗冲击和振动具有足够的强度、塑性和韧性，以抵抗冲击和振动;(2)具有适当的硬度，以免轴的磨损具有适当的硬度，以免轴的
40、磨损;(3)具有较小的摩擦系数和良好的磨合性具有较小的摩擦系数和良好的磨合性(指轴和轴瓦在运转指轴和轴瓦在运转时互相配合的性能时互相配合的性能)，并能保存润滑油，以保持正常的润滑，并能保存润滑油，以保持正常的润滑; (4)良好的导热性与耐蚀性良好的导热性与耐蚀性; (5)良好的工艺性，即易于浇铸，易于和瓦底焊合良好的工艺性，即易于浇铸，易于和瓦底焊合;(6)成本低廉。成本低廉。上一页 下一页返回第二节第二节 铜及滑动轴承合金铜及滑动轴承合金泞幅纤芜祖外康辛崇萧莹虱迎饼粪霹住盾兵雁拍筷隘侵衍现屡烟晶策狸陆材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属 2.滑动轴
41、承合金的理想组织滑动轴承合金的理想组织滑动轴承合金必须具有较理想的组织来保证获得以上性能。滑动轴承合金必须具有较理想的组织来保证获得以上性能。轴承合金理想的组织是轴承合金理想的组织是:在软的基体上分布着硬质点，或是在在软的基体上分布着硬质点，或是在硬的基体上分布软质点。这样，在轴承工作时，软的组成部硬的基体上分布软质点。这样，在轴承工作时，软的组成部分很快被磨损，下四的区域可以储存润滑油，使表面形成连分很快被磨损，下四的区域可以储存润滑油，使表面形成连续的油膜续的油膜;硬质点则凸出以支承轴颈，使轴承与轴颈的实际接硬质点则凸出以支承轴颈，使轴承与轴颈的实际接触面积大为减少，减少轴承摩擦，使轴承具
42、有良好的耐磨性触面积大为减少，减少轴承摩擦，使轴承具有良好的耐磨性;软基体有较好的磨合性与抗冲击、抗振动的能力，但这类组软基体有较好的磨合性与抗冲击、抗振动的能力，但这类组织的承载能力较低，属于此类组织的有锡基和铅基轴承合金，织的承载能力较低，属于此类组织的有锡基和铅基轴承合金，其理想组织如其理想组织如图图5-3所示。在硬基体所示。在硬基体(其硬度低于轴颈硬度其硬度低于轴颈硬度)上分布着软质点的组织，能承受较高的负荷，但磨合性较差。上分布着软质点的组织，能承受较高的负荷，但磨合性较差。属于此类组织的有铜基和铝基等轴承合金。属于此类组织的有铜基和铝基等轴承合金。上一页 下一页返回第二节第二节 铜
43、及滑动轴承合金铜及滑动轴承合金闺膛北及渊叫唆村磐嫡饮觅枫稽野艰渊诺鲁霓杰赡本翁樟带慎粱吉噶永昏材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属3.常用的滑动轴承合金常用的滑动轴承合金常用的滑动轴承合金有常用的滑动轴承合金有:锡基、铅基、铜基、铝基等。锡基与锡基、铅基、铜基、铝基等。锡基与铅基轴承合金牌号的表示方法是铅基轴承合金牌号的表示方法是:“ZCh+基体元素基体元素(锡或铅锡或铅)符符号号+主加元素主加元素(锑锑)符号符号+主加元素含量主加元素含量+辅加元素含量辅加元素含量”，其，其中中Z, Ch是是“铸铸”、“承承”两字的汉语拼音字首，表示铸造两字的汉语拼
44、音字首，表示铸造轴承合金的意思。例如轴承合金的意思。例如:ZChSnSbll-6表示平均锑的含量是表示平均锑的含量是11%，铜的含量是，铜的含量是6%，其余锡的含量是，其余锡的含量是83%的铸造锡基的铸造锡基轴承合金。轴承合金。1)锡基轴承合金锡基轴承合金(锡基巴氏合金锡基巴氏合金)锡基轴承合金是以锡为基，加入锑锡基轴承合金是以锡为基，加入锑(Sb)、铜等元素组成的合、铜等元素组成的合金，锑能溶入锡中形成。固溶体，又能生成化合物金，锑能溶入锡中形成。固溶体，又能生成化合物(SnSb)。上一页 下一页返回第二节第二节 铜及滑动轴承合金铜及滑动轴承合金县融决毫窒狗吉岂枕毖蹦逮史月装牺紧人贪搐碴之顺
45、执怕括魂糖纶脂蚌倦材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属铜与锡也能生成化合物铜与锡也能生成化合物Cu6Sn5。图图5-4为锡基轴承合金的为锡基轴承合金的显微组织。图中暗色基体为。固溶体，作为软基体。白色方显微组织。图中暗色基体为。固溶体，作为软基体。白色方块为块为SnSb化合物，白色针状或星状的组织为化合物化合物，白色针状或星状的组织为化合物Cu6Sn5作为硬质点。作为硬质点。这种轴承合金具有适中的硬度、低的摩擦系数、较好的塑性这种轴承合金具有适中的硬度、低的摩擦系数、较好的塑性和韧性、优良的导热性和耐蚀性等优点。常用于制造重要的和韧性、优良的导热性和
46、耐蚀性等优点。常用于制造重要的轴承，如制造汽轮机、发动机、压缩机等高速轴承。但由于轴承，如制造汽轮机、发动机、压缩机等高速轴承。但由于锡是稀缺金属，成本较高，因此妨碍了它的广泛应用。锡是稀缺金属，成本较高，因此妨碍了它的广泛应用。上一页 下一页返回第二节第二节 铜及滑动轴承合金铜及滑动轴承合金潭由毛甸烃凉傈妓衡眼吾陶冻转庚悲辣捞挥倘杠炯教滋枷呀虫挨爬航丹棋材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属2)铅基轴承合金铅基轴承合金(铅基巴氏合金铅基巴氏合金)铅基轴承合金通常是以铅锑为基，加入锡、铜等元素组成的铅基轴承合金通常是以铅锑为基，加入锡、铜等元素组成的轴
47、承合金。它的组织中软基体为共品组织轴承合金。它的组织中软基体为共品组织(a+)，硬质点是，硬质点是白色方块状的白色方块状的SnSb化合物及白色针状的化合物及白色针状的Cu3Sn化合物。铅化合物。铅基轴承合金的强度、硬度、韧性均低于锡基轴承合金，目摩基轴承合金的强度、硬度、韧性均低于锡基轴承合金，目摩擦系数较大，故只用于中等负荷的低速轴承，如汽车、拖拉擦系数较大，故只用于中等负荷的低速轴承，如汽车、拖拉机的曲轴轴承、电动机、空压机、减速器的轴承等。由于其机的曲轴轴承、电动机、空压机、减速器的轴承等。由于其价格便宜，因此，在可能的情况下，应尽量代替锡基轴承使价格便宜，因此，在可能的情况下，应尽量代
48、替锡基轴承使用。用。常用锡基、铅基轴承合金的牌号、成份、用途见常用锡基、铅基轴承合金的牌号、成份、用途见表表5-4。上一页 下一页返回第二节第二节 铜及滑动轴承合金铜及滑动轴承合金只叶起跺着拉狡糕赶秀靛策杜整磺槐槽渐辱仗将坚锦态粗耻跪欠覆嘲猿伦材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属3)铜基轴承合金铜基轴承合金(铅青铜铅青铜) 铜基轴承合金铜基轴承合金(铅青铜铅青铜)是锡基轴承合金的代用品，常用牌号是锡基轴承合金的代用品，常用牌号有有ZCuPb30是平均铅含量为是平均铅含量为30%的铸造铅青铜，铅和铜在的铸造铅青铜，铅和铜在固态时互不溶解，因此，它的室温
49、显微组织是固态时互不溶解，因此，它的室温显微组织是CuPb。Cu为为硬基体，颗粒状硬基体，颗粒状Pb为软质点。这是一种硬基体加软质点类型为软质点。这是一种硬基体加软质点类型的轴承合金，可以承受较大的压力。铅青铜具有良好的耐磨的轴承合金，可以承受较大的压力。铅青铜具有良好的耐磨性、高的导热性性、高的导热性(为锡基的六倍为锡基的六倍)、高的疲劳强度，并能在较、高的疲劳强度，并能在较高温度下高温度下(300 -320 ） 工作。广泛用于制造高速、重工作。广泛用于制造高速、重负荷下的工作轴承，如航空发动机、大功率汽轮机、柴油机负荷下的工作轴承，如航空发动机、大功率汽轮机、柴油机等其他高速机器的主轴承和
50、连杆轴承。等其他高速机器的主轴承和连杆轴承。4)铝基轴承合金铝基轴承合金铝基轴承合金的基本元素是铝，加入元素有锑、锡或镁。铝基轴承合金的基本元素是铝，加入元素有锑、锡或镁。上一页 下一页返回第二节第二节 铜及滑动轴承合金铜及滑动轴承合金捶层脖呈评荆琅焦遂雁歼粘豹焉髓飘舒譬瑶铲棉蝉闹酗杨锚剧核或它睫戊材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属与锡基铅基轴承合金相比，铝基轴承合金具有原料丰富、价与锡基铅基轴承合金相比，铝基轴承合金具有原料丰富、价格低廉、导热性好、疲劳强度高和耐蚀性好等一系列优点，格低廉、导热性好、疲劳强度高和耐蚀性好等一系列优点，而目能连续轧
51、制生产，故广泛应用于高速重载下工作的汽车、而目能连续轧制生产，故广泛应用于高速重载下工作的汽车、拖拉机及柴油机轴承。它的缺点是线膨胀系数较大，运转时拖拉机及柴油机轴承。它的缺点是线膨胀系数较大，运转时易与轴咬合，尤其在冷启动时危险性更大。又因它本身硬度易与轴咬合，尤其在冷启动时危险性更大。又因它本身硬度高，轴易磨损，需相应提高轴的硬度。常用的铝基轴承合金高，轴易磨损，需相应提高轴的硬度。常用的铝基轴承合金有铝锑镁合金和铝锡合金两大类。有铝锑镁合金和铝锡合金两大类。(1)铝锑镁合金。合金的主要成份是铝锑镁合金。合金的主要成份是3.5 %5.5%的锑，的锑，0.3 %0.7%的镁，其余是铝。组织是
52、由软基体的镁，其余是铝。组织是由软基体(铝基固铝基固溶体溶体)和硬质点和硬质点(化合物化合物A1Sb所组成。合金用轧压法粘在钢所组成。合金用轧压法粘在钢板板(08钢钢)上。其特点是具有高的疲劳强度和耐腐蚀性、较好上。其特点是具有高的疲劳强度和耐腐蚀性、较好的耐磨性，工作寿命较长，价格较低，目前大多用于低速、的耐磨性，工作寿命较长，价格较低，目前大多用于低速、上一页 下一页返回第二节第二节 铜及滑动轴承合金铜及滑动轴承合金系踞懈菱熙惯钎颂弧邱凰霄芦消姬软庸醇腑百筷剿馁腋兜死初睦捞搞绿酷材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属中等或较大载荷的农机、拖拉机、油
53、机轴承上。中等或较大载荷的农机、拖拉机、油机轴承上。(2)高锡铝合金。主要成份是铝，其次是高锡铝合金。主要成份是铝，其次是20%的锡的锡(称为称为20高锡铝合金高锡铝合金)，或含，或含30的锡的锡(称称30高锡铝合金高锡铝合金)，其组织为较，其组织为较软的铝锡共品体以细颗状均匀分布在较硬的铝基体上。合金软的铝锡共品体以细颗状均匀分布在较硬的铝基体上。合金用轧制法粘在低碳钢板上。其特点是承载能力大，远超过铝用轧制法粘在低碳钢板上。其特点是承载能力大，远超过铝锑镁合金，耐腐蚀性好，磨合性好，抗咬合能力优于铅青铜。锑镁合金，耐腐蚀性好，磨合性好，抗咬合能力优于铅青铜。因此完全符合现代高速、增压、强化
54、柴油和汽油机的要求因此完全符合现代高速、增压、强化柴油和汽油机的要求;并并目还具有使用寿命长、切削加工性好、硬度低，对不淬火的目还具有使用寿命长、切削加工性好、硬度低，对不淬火的轴也适用，生产工艺简便，成本较低等优点。目前己取代了轴也适用，生产工艺简便，成本较低等优点。目前己取代了部分锡基、铅基、铜基轴承合金，广泛用作汽车、拖拉机、部分锡基、铅基、铜基轴承合金，广泛用作汽车、拖拉机、内燃机车等高速、高负荷的滑动轴承材料。内燃机车等高速、高负荷的滑动轴承材料。上一页 下一页返回第二节第二节 铜及滑动轴承合金铜及滑动轴承合金蝗慰涨函坐孪戳矿褂烯亢汀丸益越爹肋订延艰衷姜立龚怖脉驶饥髓潜叛光材料性能及
55、其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属除上述滑动轴承合金外，灰口铸铁也可以用于制造低速、不除上述滑动轴承合金外，灰口铸铁也可以用于制造低速、不重要的轴承。其组织中的钢基体为硬基体，石墨为软质点，重要的轴承。其组织中的钢基体为硬基体，石墨为软质点，又可起一定的润滑作用。各种轴承合金性能比较，见又可起一定的润滑作用。各种轴承合金性能比较，见表表5-5。上一页返回第二节第二节 铜及滑动轴承合金铜及滑动轴承合金岩呈方便梗殿蛰棋烹俗逊滑井困汁故嫁忽造予荤塑段长佛社演邑裹偿狱为材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属一、粉末冶金一、粉
56、末冶金1.粉末冶金工艺粉末冶金工艺粉末冶金工艺是以金属粉末或掺入少量非金属粉末为原料，粉末冶金工艺是以金属粉末或掺入少量非金属粉末为原料，经混合后压制成形，并在低于金属熔点的温度下进行烧结，经混合后压制成形，并在低于金属熔点的温度下进行烧结，利用粉末间原子扩散来使其结合，制成金属材料和零件的方利用粉末间原子扩散来使其结合，制成金属材料和零件的方法。法。粉末冶金工艺过程包括制粉、筛分与混合、压制成型、烧结粉末冶金工艺过程包括制粉、筛分与混合、压制成型、烧结及后处理等几个工序。及后处理等几个工序。1)制粉制粉制粉通常用以下几种方法将原料破碎成粉末制粉通常用以下几种方法将原料破碎成粉末:机械破碎法，
57、如机械破碎法，如用球磨机粉碎金属原料用球磨机粉碎金属原料;熔融金属的气流粉碎法，熔融金属的气流粉碎法，下一页返回第三节第三节 粉末冶金与硬质合金粉末冶金与硬质合金嗅暮哭绣喻花戚煮蹦荧梦冗相戍甜揖白烟诸视摈仰娟辟按孜齿瓤仇勉醉哎材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属如用压缩空气流、蒸汽流或其他气流将熔融金属粉碎如用压缩空气流、蒸汽流或其他气流将熔融金属粉碎;氧化物氧化物还原法，如用固体或气体还原剂把金属氧化物还原成粉末还原法，如用固体或气体还原剂把金属氧化物还原成粉末;电电解法，在金属盐的水溶剂中电解沉积金属粉末。解法，在金属盐的水溶剂中电解沉积金属粉末
58、。 2)筛分与混合筛分与混合目的是使粉料中的各组元均匀化。在各组元密度相差较大目目的是使粉料中的各组元均匀化。在各组元密度相差较大目均匀程度要求较高的情况下常用湿混，即在粉料中加入液体，均匀程度要求较高的情况下常用湿混，即在粉料中加入液体，常用于硬质合金的生产。为改善粉末的成型性和可塑性，在常用于硬质合金的生产。为改善粉末的成型性和可塑性，在粉料中加汽油橡胶液或石蜡等增塑剂。粉料中加汽油橡胶液或石蜡等增塑剂。3)压制成型压制成型成型的日的是将松散的粉料通过压制或其他方法制成具有一成型的日的是将松散的粉料通过压制或其他方法制成具有一定形状、尺寸的压坯。定形状、尺寸的压坯。常用的成型方法为模压成型
59、。常用的成型方法为模压成型。上一页 下一页返回第三节第三节 粉末冶金与硬质合金粉末冶金与硬质合金颤除邢远塘舱赦肌搔招衣嘎中楷禁挪造夷苔涎奸翔钎四磐缠招枫五熬措予材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属它是将混合均匀的粉末装入压模中，然后在压力机上压制成它是将混合均匀的粉末装入压模中，然后在压力机上压制成型。型。4)烧结烧结压坯只有通过烧结，使孔隙减少或消除，增大密度，才能成压坯只有通过烧结，使孔隙减少或消除，增大密度，才能成为为“晶体结合体晶体结合体”，从而具有一定的物理性能和机械性能。，从而具有一定的物理性能和机械性能。烧结是在保护性气氛烧结是在保护性
60、气氛(煤气、氢等煤气、氢等)的高温炉或真空炉中进行的高温炉或真空炉中进行的。的。5)后处理后处理烧结后的大部分制品即可直接使用。当要求密度、精度高时，烧结后的大部分制品即可直接使用。当要求密度、精度高时，可进行最后复压加工，称为精整。有的需经浸渍，如含油轴可进行最后复压加工，称为精整。有的需经浸渍，如含油轴承承;有的需要热处理和切削加工等。有的需要热处理和切削加工等。上一页 下一页返回第三节第三节 粉末冶金与硬质合金粉末冶金与硬质合金象曙养甲蝗辅铺析小邱于浩券升蓖佬婴帚狂炮段市极导肢锚福也雀光伎彭材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属2.粉末冶金的特点
61、与工艺粉末冶金的特点与工艺1)粉末冶金的特点粉末冶金的特点粉末冶金与一般的熔炼铸造相比，在技术上和经济上具有以下粉末冶金与一般的熔炼铸造相比，在技术上和经济上具有以下特点。特点。能生产具有特殊性能的材料和制品。如高温合金、含油轴承能生产具有特殊性能的材料和制品。如高温合金、含油轴承(多孔材料多孔材料)、摩擦材料、电接触材料、磁性材料等。、摩擦材料、电接触材料、磁性材料等。无切屑或少切屑的精密加工。用粉末冶金法制造机械零件是一无切屑或少切屑的精密加工。用粉末冶金法制造机械零件是一种无切屑或少切屑的加工方法，具有省材料、省工时、减少设种无切屑或少切屑的加工方法，具有省材料、省工时、减少设备、降低成
62、本等优点。备、降低成本等优点。粉末冶金生产工艺由于在技术和经济上的优势，近二十年得到粉末冶金生产工艺由于在技术和经济上的优势，近二十年得到迅速发展，在机械、电子、化工、宇航等工业部门得到越来越迅速发展，在机械、电子、化工、宇航等工业部门得到越来越广泛的应用。广泛的应用。上一页 下一页返回第三节第三节 粉末冶金与硬质合金粉末冶金与硬质合金扳芬魔柠命饲昼澄袄摈纸获堕钞蕊捡诊泌在萧怯确教贵舵他慧雁苛炬琢捷材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属但是，粉末成本高，模具费用高，制品的大小、形状受到一但是，粉末成本高，模具费用高，制品的大小、形状受到一定限制，制品的
63、强度和韧性较差。定限制，制品的强度和韧性较差。2)粉末冶金工艺简介粉末冶金工艺简介粉末冶金生产过程如粉末冶金生产过程如图图5-5所示。所示。制取粉末是将块状金属、合金、金属化合物变成粉末。混料制取粉末是将块状金属、合金、金属化合物变成粉末。混料是将制成的粉末掺入添加剂，按一定的比例混合，得到制坯是将制成的粉末掺入添加剂，按一定的比例混合，得到制坯的原料。压制成形的原料。压制成形(制坯制坯)是将定量混合料在巨大压力作用下，是将定量混合料在巨大压力作用下，得到一定形状，并具有一定的密度和强度的坯件。坯件经过得到一定形状，并具有一定的密度和强度的坯件。坯件经过烧结，使孔隙减少，得到致密的，具有一定物
64、理性能和力学烧结，使孔隙减少，得到致密的，具有一定物理性能和力学性能的制品。烧结后的制品一般可以作零件使用，但要进一性能的制品。烧结后的制品一般可以作零件使用，但要进一步提高质量，需进行某些后处理，如整形、浸油、机加工、步提高质量，需进行某些后处理，如整形、浸油、机加工、热处理等。热处理等。上一页 下一页返回第三节第三节 粉末冶金与硬质合金粉末冶金与硬质合金曙卢刮破骗缴甩拟糯罪盗凭半钢工远俘菩转蛇痘蜡黄崩堰逢刻美喊刺弧堆材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属3.粉末冶金材料粉末冶金材料1)含油轴承材料含油轴承材料含油轴承材料是一种多孔的粉末冶金材料。含
65、油轴承材料是一种多孔的粉末冶金材料。常用的有铁基常用的有铁基含油轴承材料和铜基含油轴承材料。它们的混合料中含有石含油轴承材料和铜基含油轴承材料。它们的混合料中含有石墨粉，经压制成形烧结后，再浸入润滑油中，使孔隙中吸附墨粉，经压制成形烧结后，再浸入润滑油中，使孔隙中吸附大量的润滑油大量的润滑油(一般含油率为一般含油率为12%13%)，具有很高的耐，具有很高的耐磨性和自润滑性。含油轴承材料可用于制作中速、轻载的轴磨性和自润滑性。含油轴承材料可用于制作中速、轻载的轴承，特别是不能经常加油的轴承，如纺织机械、电影机械、承，特别是不能经常加油的轴承，如纺织机械、电影机械、食品机械、家用电器等的轴承。食品
66、机械、家用电器等的轴承。2)摩擦材料摩擦材料 摩擦材料主要用于实现制动，如匕机、汽车的刹车片，船舶、摩擦材料主要用于实现制动，如匕机、汽车的刹车片，船舶、机床的离合器摩擦片等。机床的离合器摩擦片等。上一页 下一页返回第三节第三节 粉末冶金与硬质合金粉末冶金与硬质合金供光摸淌强恬掌百误椭循益梅癸庄勘掉沾独扬骤伐诬矿狄饲贺施剐腹误虑材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属粉末冶金摩擦材料是以铜粉或铁粉为基体，掺入石棉粉末冶金摩擦材料是以铜粉或铁粉为基体，掺入石棉(能提高能提高摩擦系数摩擦系数)、石墨、铅、锡等粉末，经压制、烧结制成。其性、石墨、铅、锡等粉末，
67、经压制、烧结制成。其性能特点是耐磨性高、摩擦系数大、热导性好、抗咬合性好、能特点是耐磨性高、摩擦系数大、热导性好、抗咬合性好、强度合适，优于铸铁、青铜、合成树脂等摩擦材料。强度合适，优于铸铁、青铜、合成树脂等摩擦材料。3)铁基结构材料铁基结构材料铁基结构材料是以碳钢或合金钢粉末为主要成份，用粉末冶铁基结构材料是以碳钢或合金钢粉末为主要成份，用粉末冶金法制作结构零件用的材料。目前己广泛用于制作各类零件，金法制作结构零件用的材料。目前己广泛用于制作各类零件，如汽车差速齿轮、活塞环、拨义等。用粉末冶金法生产零件如汽车差速齿轮、活塞环、拨义等。用粉末冶金法生产零件的最大特点是充分发挥了粉末冶金工艺无切
68、屑或少切屑的优的最大特点是充分发挥了粉末冶金工艺无切屑或少切屑的优越性，零件精度高、表面质量好、可通过热处理进一步提高越性，零件精度高、表面质量好、可通过热处理进一步提高力学性能，可浸润滑油改善摩擦条件，减少磨损，并能减振、力学性能，可浸润滑油改善摩擦条件，减少磨损，并能减振、消振。消振。上一页 下一页返回第三节第三节 粉末冶金与硬质合金粉末冶金与硬质合金沼亭蚂辽滨醛侦醉衙颂慢杂癸诌醋博茧吹勇览澈久自渡穆榔服怔沙熊验继材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属二、硬质合金二、硬质合金通常用高速钢制造的刀具，在通常用高速钢制造的刀具，在600650 以上工作
69、时，以上工作时，由于硬度降低，刀具很快磨损。因此，在高速切削的情况下，由于硬度降低，刀具很快磨损。因此，在高速切削的情况下，往往采用硬质合金制作刀具。往往采用硬质合金制作刀具。硬质合金是以碳化钨、碳化钦等难熔、高硬度碳化物的粉末硬质合金是以碳化钨、碳化钦等难熔、高硬度碳化物的粉末为主要成份，加入作为为主要成份，加入作为k结剂的金属钻粉末，用粉末冶金法制结剂的金属钻粉末，用粉末冶金法制得的材料。得的材料。1.硬质合金的特点硬质合金的特点1)硬度高、耐磨性好、热硬性好硬度高、耐磨性好、热硬性好由于硬质合金是以高硬度、高耐磨、极稳定的碳化物粉末为由于硬质合金是以高硬度、高耐磨、极稳定的碳化物粉末为主
70、要成份，在常温下的硬度可达到主要成份，在常温下的硬度可达到HRA86 93(相当于相当于上一页 下一页返回第三节第三节 粉末冶金与硬质合金粉末冶金与硬质合金醒袭碎治至境扔妻视甸掂咏寻倾抨每嘱盘希顽砾琉涉姜砂纸捎集任谎犯毡材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属HRC6981)，在，在900 1 000 的温度下，仍可保的温度下，仍可保持持HRC60的高硬度。故硬质合金刀具使用时，切削速度比的高硬度。故硬质合金刀具使用时，切削速度比高速工具钢高高速工具钢高47倍，刀具寿命高倍，刀具寿命高5 80倍。可切削倍。可切削HRC50左右的硕质材料。左右的硕质材料。
71、2)抗压强度和弹性模量高抗压强度和弹性模量高硬质合金在常温下的抗压强度可达硬质合金在常温下的抗压强度可达6 000MPa，高于高速工，高于高速工具钢，在具钢，在900 时可达到时可达到1 000MPa。弹性模量高，是高。弹性模量高，是高速工具钢的速工具钢的23倍。倍。此外，硬质合金还具有良好的耐蚀性和抗氧化性。但抗拉强此外，硬质合金还具有良好的耐蚀性和抗氧化性。但抗拉强度低，难以切削加工制成形状复杂的整体刀具，通常制成不度低，难以切削加工制成形状复杂的整体刀具，通常制成不同形状的刀片，采用焊接、粘接、机械夹持等方法安装在刀同形状的刀片，采用焊接、粘接、机械夹持等方法安装在刀体上或模具体上使用。
72、硬质合金是重要的工具材料。体上或模具体上使用。硬质合金是重要的工具材料。 上一页 下一页返回第三节第三节 粉末冶金与硬质合金粉末冶金与硬质合金靴广砖肄吓敬攻诗盐材胁松瞧鸭投漂肮柏嫩丛唤亩东灾胁算氛巨届促怪哉材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属2.硬质合金的分类硬质合金的分类常用硬质合金按成份和性能特点分为二类。其类别、代号、主常用硬质合金按成份和性能特点分为二类。其类别、代号、主要成份及性能特点，列于要成份及性能特点，列于表表5-6中。中。1)钨钻类硬质合金钨钻类硬质合金代号用代号用YG”加数字表示。加数字表示。YG”为为“硬硬”、“钻钻”两字的汉语
73、两字的汉语拼音字首，数字表示钻的含量。例如，拼音字首，数字表示钻的含量。例如，YG6表示钨钻类硬质表示钨钻类硬质合金合金Co=6%，余量为碳化钨。代号后一部分汉语拼音字母，余量为碳化钨。代号后一部分汉语拼音字母的意义为的意义为:X为细颗粒，为细颗粒，A为含有少量的为含有少量的TaC合金，合金，N为含有少为含有少量的量的NbC合金，为粗颗粒。数字越大，钻的含量愈高，韧性合金，为粗颗粒。数字越大，钻的含量愈高，韧性愈好、硬度愈低。愈好、硬度愈低。2)钨钻钦硬质合金钨钻钦硬质合金代号用代号用“YT”加数字表示。加数字表示。“YT”为为“硬硬”、“钛钛”两字的汉两字的汉语拼音字首，语拼音字首，上一页
74、下一页返回第三节第三节 粉末冶金与硬质合金粉末冶金与硬质合金训符暴谴狙逞侍何禄迷岂炙粤光难诲奎历喳腻翘竭嘛罪栖贷衬包烘测氧恬材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属数字表示碳化钦的含量。例如数字表示碳化钦的含量。例如YT 15，表示钨钻钦类硬质合，表示钨钻钦类硬质合金金TiC=15%，余量为碳化钨及钻。数字越大，硬度越高。，余量为碳化钨及钻。数字越大，硬度越高。3)通用硬质合金通用硬质合金代号用代号用+YW”加顺序号表示。加顺序号表示。+YW”为为“硬硬”、“万万”两字两字的汉语拼音字首。通用硬质合金又称万能硬质合金。它是以的汉语拼音字首。通用硬质合金又
75、称万能硬质合金。它是以碳化钊碳化钊CTaC)或碳化妮或碳化妮CNbC)取代取代YT类硬质合金中的一部类硬质合金中的一部分分TiC，取代的数量越多，在硬度不变的条件下，硬质合金，取代的数量越多，在硬度不变的条件下，硬质合金抗弯强度越高。抗弯强度越高。上述各类硬质合金中，碳化物是合金的骨架，起坚硬耐磨作上述各类硬质合金中，碳化物是合金的骨架，起坚硬耐磨作用。钻起用。钻起k结作用，并提高韧性。钨钻类硬质合金一般加工铸结作用，并提高韧性。钨钻类硬质合金一般加工铸铁、有色金属及其合金。钨钻钦类适宜加工各种钢材。铁、有色金属及其合金。钨钻钦类适宜加工各种钢材。上一页 下一页返回第三节第三节 粉末冶金与硬质
76、合金粉末冶金与硬质合金嘎碘布茄舞吱慕爪久刁坷散秩贪灶俞瓮连袒泄糙房厉满牺轿物卖态洼乔腮材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属通用硬质合金兼有上述两类的优点，主要用于加工各种钢材，通用硬质合金兼有上述两类的优点，主要用于加工各种钢材，有时也可代替钨钻类合金加工铸铁。有时也可代替钨钻类合金加工铸铁。4)钢结硬质合金钢结硬质合金是以一种或几种碳化物是以一种或几种碳化物(如如TiC和和WC)为硬化相，以碳钢或为硬化相，以碳钢或合金钢合金钢(如高速钢或铬钳钢如高速钢或铬钳钢)粉末为粉末为k结剂，经配料、混合、结剂，经配料、混合、压制和烧结而制成的粉末冶金材料。压
77、制和烧结而制成的粉末冶金材料。钢结硬质合金坯料与钢一样，经退火后可进行切削加工，经钢结硬质合金坯料与钢一样，经退火后可进行切削加工，经淬火、低温回火后，硬度达淬火、低温回火后，硬度达HRC70，具有高耐磨性、抗氧，具有高耐磨性、抗氧化、耐腐蚀性等特性。用作刃具时，钢结硬质合金的寿命与化、耐腐蚀性等特性。用作刃具时，钢结硬质合金的寿命与YG类硬质合金差不多，大大超过合金工具钢。由于它可切削类硬质合金差不多，大大超过合金工具钢。由于它可切削加工，故适宜制造各种形状复杂的刃具加工，故适宜制造各种形状复杂的刃具(如麻花钻头、铣刀等如麻花钻头、铣刀等)、模具和耐磨零件。常用硬质合金的代号、成份及性能如、
78、模具和耐磨零件。常用硬质合金的代号、成份及性能如表表5-7。上一页 下一页返回第三节第三节 粉末冶金与硬质合金粉末冶金与硬质合金踊讥荫鲸启嘘悼去昼丽闷狰罢镭瓢瘦追镰乔歹筛则扳湍尼署般挛脚奔灵排材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属3.硬质合金的应用硬质合金的应用(1)切削加工用硬质合金。硬质合金刀具有多种形式，应根据切削加工用硬质合金。硬质合金刀具有多种形式，应根据加工方式、被加工材料的性质、加工条件等选用合适的硬质加工方式、被加工材料的性质、加工条件等选用合适的硬质合金制作车刀、铣刀、钻头、绞刀、幢刀等。合金制作车刀、铣刀、钻头、绞刀、幢刀等。(2)
79、模具用硬质合金。硬质合金可用于冷作模具的制作，如拉模具用硬质合金。硬质合金可用于冷作模具的制作，如拉拔模、冷冲模、冷挤压模等，如拔模、冷冲模、冷挤压模等，如YG8可用于冲压模具。可用于冲压模具。(3)硬质合金量具。千分尺、块规、塞规等各种专用量具，可硬质合金量具。千分尺、块规、塞规等各种专用量具，可在其易磨损的工作面用硬质合金镶焊，如在其易磨损的工作面用硬质合金镶焊，如YG6，以提高耐磨，以提高耐磨性，延长使用寿命。性，延长使用寿命。(4)耐磨零件用硬质合金。耐磨零件用硬质合金。Y G8等钨钻类硬质合金可用于制等钨钻类硬质合金可用于制作精轧辊、顶尖、精密磨床的精密轴承。作精轧辊、顶尖、精密磨床
80、的精密轴承。 (5) 矿山用硬质合金。矿山用硬质合金。YG11C, YG15等硬质合金可用于等硬质合金可用于制作凿岩用的钎头。制作凿岩用的钎头。上一页返回第三节第三节 粉末冶金与硬质合金粉末冶金与硬质合金覆萧油琳上环娄站肖豺妙杉销洗眷埋逃暑择氓公费恋盎洛们踢优莆躇朔凤材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属金属材料以其优良的性能作为结构材料的主体，然而现代生金属材料以其优良的性能作为结构材料的主体，然而现代生产和科学技术的发展，对材料提出了耐腐蚀、绝缘好、密度产和科学技术的发展，对材料提出了耐腐蚀、绝缘好、密度小等特殊要求，而金属材料却无法满足。高分了材
81、料正好弥小等特殊要求，而金属材料却无法满足。高分了材料正好弥补了金属材料的不足。补了金属材料的不足。虽早己开始使用天然的高分了材料，如木材、皮、兹、麻及虽早己开始使用天然的高分了材料，如木材、皮、兹、麻及天然橡胶，但在很长一段时间内对它们没有深入的研究。直天然橡胶，但在很长一段时间内对它们没有深入的研究。直到到20世纪世纪20年代中期，电器与仪器仪表以及交通运输工业年代中期，电器与仪器仪表以及交通运输工业的发展，绝缘材料及橡胶的需求量大大增加，才促进了对高的发展，绝缘材料及橡胶的需求量大大增加，才促进了对高分了材料的研究与开发。实践表明，这类材料从一开始就显分了材料的研究与开发。实践表明，这类
82、材料从一开始就显示了许多金属不具备的独特性能，因此它的发展迅猛匕速，示了许多金属不具备的独特性能，因此它的发展迅猛匕速，仅几十年的时间就能与几百上千年历史的金属材料一比高低，仅几十年的时间就能与几百上千年历史的金属材料一比高低，下一页返回第四节第四节 高分子材料高分子材料比镍廓利泞扰色易障洼渐鼎使喝卧峻月谩台勇佳裔毕嗡刃安恼宁核划妖贰材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属并广泛地应用到工业、农业、交通运输、建筑、国防、医疗并广泛地应用到工业、农业、交通运输、建筑、国防、医疗卫生及人们的衣、食、住、行之中，成为国民经济及高科技卫生及人们的衣、食、住、行之
83、中，成为国民经济及高科技领域不可缺少的材料。本章主要讲述人工合成高分了材料的领域不可缺少的材料。本章主要讲述人工合成高分了材料的基本组成、结构、性能及常用的工程高分子材料。基本组成、结构、性能及常用的工程高分子材料。一、高分子材料的基础知识一、高分子材料的基础知识1.概念概念高分了材料是指以高分了化合物为主要组成物的材料。高分了材料是指以高分了化合物为主要组成物的材料。高分了化合物是指分了量很大的化合物，其分了量都在几千、高分了化合物是指分了量很大的化合物，其分了量都在几千、几万甚至几十万以上。它是相对低分了而言。一般将分子量几万甚至几十万以上。它是相对低分了而言。一般将分子量小于小于500的
84、称为低分了化合物，简称化合物。将分子量大于的称为低分了化合物，简称化合物。将分子量大于5000的称为高分子化合物。的称为高分子化合物。上一页 下一页返回第四节第四节 高分子材料高分子材料售煤神荫饶柬吠隘撵瞎挪寐盐透湘牧简比拔虚莎片光须连嗓辐峦惮怜篡搀材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属一般说来，高分子化合物具有较好的强度、弹性和塑性，而一般说来，高分子化合物具有较好的强度、弹性和塑性，而低分子化合物则没有。低分子化合物则没有。表表5-8列举了一些物质的分子量。列举了一些物质的分子量。 2.高分子材料的合成高分子材料的合成高分子化合物的分子量虽然很大，
85、但它的化学组成一般并不高分子化合物的分子量虽然很大，但它的化学组成一般并不复杂。它们都是由一种或几种简单的低分子化合物重复连接复杂。它们都是由一种或几种简单的低分子化合物重复连接而成。例如聚乙烯是由低分子乙烯组成，聚氯乙烯是由低分而成。例如聚乙烯是由低分子乙烯组成，聚氯乙烯是由低分子氯乙烯组成。子氯乙烯组成。低分子化合物聚合起来形成高分子化合物的过程称为聚合反低分子化合物聚合起来形成高分子化合物的过程称为聚合反应。因此，高分子化合物亦称高聚物，即分子量很大的聚合应。因此，高分子化合物亦称高聚物，即分子量很大的聚合物，聚合以前的低分子化合物称为单体。物，聚合以前的低分子化合物称为单体。上一页 下
86、一页返回第四节第四节 高分子材料高分子材料尹镁霖担祝膳让疮墅朽赐杜恐货策盛翅汗废攫字帛绩诣坠卯信闻歇泽挤捉材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属由单体聚合为高聚物的基本方法有两种，一种是加成聚合反由单体聚合为高聚物的基本方法有两种，一种是加成聚合反应应;另一种是缩合聚合反应。另一种是缩合聚合反应。(1)加成聚合反应。加成聚合反应也称加聚反应，它是由单体加成聚合反应。加成聚合反应也称加聚反应，它是由单体经过光照、加热或化学药品经过光照、加热或化学药品(称为引发剂称为引发剂)的作用将单体互相的作用将单体互相结合连接成大分子的过程。其特点结合连接成大分子的过
87、程。其特点:生成产物的成份、化学生成产物的成份、化学结构与原料结构与原料(单体单体)的成份、化学结构相同的成份、化学结构相同;反应中不析出任反应中不析出任何低分子物质。何低分子物质。 加聚反应是目前高分子合成工业的基础，约有加聚反应是目前高分子合成工业的基础，约有80%的高分的高分子材料是由加聚反应得到的，例如子材料是由加聚反应得到的，例如:合成橡胶、聚烯烃塑料等。合成橡胶、聚烯烃塑料等。(2)缩合聚合反应。缩合聚合反应也称缩聚反应，它是具有官缩合聚合反应。缩合聚合反应也称缩聚反应，它是具有官能团的单体，互相反应结合成较大的大分子。其特点能团的单体，互相反应结合成较大的大分子。其特点:生成生成
88、产物的组成及结构与单体的组成结构不同产物的组成及结构与单体的组成结构不同;上一页 下一页返回第四节第四节 高分子材料高分子材料沮圾瘩职赛诵馈晨桃蚤费搞泽联峭喷慑镶削十伎棚坦诸百堕匠雕孔胺礼黔材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属反应过程中有低分子物质析出反应过程中有低分子物质析出(如如:水、氨等水、氨等)。缩聚反应也有很大的实用价值，如酚醛树脂、环氧树脂、聚酞胺、缩聚反应也有很大的实用价值，如酚醛树脂、环氧树脂、聚酞胺、有机硅树脂以及一些其他工程塑料等都是用缩聚反应合成的。有机硅树脂以及一些其他工程塑料等都是用缩聚反应合成的。3.高分子材料的分类高分子
89、材料的分类高分子材料种类繁多，其分类方法有如下几种。高分子材料种类繁多，其分类方法有如下几种。(1)按工艺性质分类可分为塑料、橡胶、胶黏剂及纤维四类。塑料按工艺性质分类可分为塑料、橡胶、胶黏剂及纤维四类。塑料中又分为热塑性和热固性塑料两种。橡胶可分为天然橡胶和合成中又分为热塑性和热固性塑料两种。橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。纤维也可分为天然纤维橡胶。纤维也可分为天然纤维(棉花、羊毛、蚕兹、麻等棉花、羊毛、蚕兹、麻等)和化学和化学纤维纤维(黏胶纤维、尼龙、涤纶等黏胶纤维、尼龙、涤纶等)。(2)按聚合反应的类别分类可将高聚物分为加聚物和缩聚物。按聚合反应的类别分类可将高聚物分为加聚物和缩聚物。(3
90、)按高聚物的主链结构分类可分为碳链、杂链和元素高聚物二类。按高聚物的主链结构分类可分为碳链、杂链和元素高聚物二类。上一页 下一页返回第四节第四节 高分子材料高分子材料六逾钙烹予埋帜稗咱滁艰郎趋坏匀吞颓胯亢熔裁幼图英坡诫乌羞潘醇尘犹材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属二、塑料二、塑料工程塑料是一类范围很大、应用很广的高分子合成材料。工工程塑料是一类范围很大、应用很广的高分子合成材料。工程塑料的成份相当复杂。它是以各种各样的树脂为基础，加程塑料的成份相当复杂。它是以各种各样的树脂为基础，加入用来改善性能的各种添加剂，在一定温度与压力下塑压成入用来改善性能
91、的各种添加剂，在一定温度与压力下塑压成型或固化交联而形成的。型或固化交联而形成的。1.塑料的性能塑料的性能作为非金属材料主体的工程塑料应用很广，这与其下列性能作为非金属材料主体的工程塑料应用很广，这与其下列性能是分不开的。是分不开的。1)按材料单位质量计算的强度较高按材料单位质量计算的强度较高塑料的密度一般为塑料的密度一般为1 000 1 500kg/m3 ，远比钢、铜、，远比钢、铜、铝等小，因而按材料单位质量计算的强度较高，适用于制造铝等小，因而按材料单位质量计算的强度较高，适用于制造有单位功率自重指标要求的运输机械。有单位功率自重指标要求的运输机械。 上一页 下一页返回第四节第四节 高分子
92、材料高分子材料炳抵锥很疤扎翌思焙稍躇双清锅督蔫檬喷毒笨翅尉舔秀晤侯世京饥赘袄娩材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属2)对酸、碱等介质的抗腐蚀能力强对酸、碱等介质的抗腐蚀能力强这种性能使塑料适用于某些化工机械零件和在腐蚀介质中工这种性能使塑料适用于某些化工机械零件和在腐蚀介质中工作的其他零件。作的其他零件。3)电绝缘性好电绝缘性好塑料与陶瓷一样，都是理想的绝缘材料。塑料与陶瓷一样，都是理想的绝缘材料。4)成型工艺性好成型工艺性好大多数工程塑料均可用注塑的方法成型。与同类型的金属零大多数工程塑料均可用注塑的方法成型。与同类型的金属零件相比，其生产率高，成
93、本低。件相比，其生产率高，成本低。5)耐磨性、吸振性均佳耐磨性、吸振性均佳工程塑料可以在有液摩擦和干摩擦条件下工作，这种性能对工程塑料可以在有液摩擦和干摩擦条件下工作，这种性能对难以采用人工润滑的摩擦副是很可贵的。难以采用人工润滑的摩擦副是很可贵的。上一页 下一页返回第四节第四节 高分子材料高分子材料债氯壶典箍缕赌冷匝独扁朝乘廉介肩弗局磕琉嗽橇饮狰裙较懂矢簿筋谬客材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属另外，工程塑料的异物埋设性和就范性，对于工作时常有磨粒另外，工程塑料的异物埋设性和就范性，对于工作时常有磨粒或杂质进入摩擦表面的摩擦副也大有裨益。它的吸振
94、性好，可或杂质进入摩擦表面的摩擦副也大有裨益。它的吸振性好，可以降低机械振动，减少噪声。以降低机械振动，减少噪声。工程塑料的缺点是强度和硬度不及金属材料高，耐热性和导热工程塑料的缺点是强度和硬度不及金属材料高，耐热性和导热性差，胀缩变形大，易老化等。这些缺点使它的应用受到一定性差，胀缩变形大，易老化等。这些缺点使它的应用受到一定限制。限制。2.塑料的分类塑料的分类塑料种类繁多，常用的就有塑料种类繁多，常用的就有60多种，一般采用下列两种分类多种，一般采用下列两种分类方法。方法。1)按树脂的性质分类按树脂的性质分类根据树脂在加热和冷却时所表现的性质可将塑料分为热固性塑根据树脂在加热和冷却时所表现
95、的性质可将塑料分为热固性塑料和热塑性塑料。料和热塑性塑料。 上一页 下一页返回第四节第四节 高分子材料高分子材料颁番帮加晨上寸猾叛浓另千楷抹壁俱东籍戊蚤针鲤帽到狈畸良贝惮汪椒耐材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属热固性塑料大多以缩聚树脂为基础。这种塑料在加热加压条热固性塑料大多以缩聚树脂为基础。这种塑料在加热加压条件下会发生化学反应，经过一定时间即固化为坚硬的制品。件下会发生化学反应，经过一定时间即固化为坚硬的制品。固化后不溶于任何溶剂，也不会再熔化固化后不溶于任何溶剂，也不会再熔化(温度过高时则发生分温度过高时则发生分解解)。酚醛塑料、氨基塑料环氧
96、树脂和有机硅塑料等均属此类。酚醛塑料、氨基塑料环氧树脂和有机硅塑料等均属此类。热固性塑料质地硬脆，具有一定耐冲击能力，电绝缘性好。热固性塑料质地硬脆，具有一定耐冲击能力，电绝缘性好。常用于制作电器上的绝缘零件，如酚醛胶木电器开关等。常用于制作电器上的绝缘零件，如酚醛胶木电器开关等。 热塑性塑料主要由聚合树脂制成。此类塑料受热软化，冷却热塑性塑料主要由聚合树脂制成。此类塑料受热软化，冷却变硬，再受热又可软化、再冷却再变硬，可多次重复，因而变硬，再受热又可软化、再冷却再变硬，可多次重复，因而可再生和再加工。聚乙烯、聚氯乙烯、聚内烯、聚酞胺可再生和再加工。聚乙烯、聚氯乙烯、聚内烯、聚酞胺(即尼即尼龙
97、龙)、ABS,聚甲醛、聚碳酸醋、聚苯乙烯等均属此类。常用聚甲醛、聚碳酸醋、聚苯乙烯等均属此类。常用于制作各种工程用品，例如化工竹道、仪表壳和各种机械零于制作各种工程用品，例如化工竹道、仪表壳和各种机械零件等。件等。 上一页 下一页返回第四节第四节 高分子材料高分子材料柱肌廉戒乳递垮瞥壮搽计后倡稗玻菱基诱椰音宰距杜星圃袁蜂吨适站滇首材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属2)按塑料的应用范围分类按塑料的应用范围分类按应用范围可将塑料分为通用塑料和工程塑料。按应用范围可将塑料分为通用塑料和工程塑料。通用塑料包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚内烯、酚醛通用塑料
98、包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚内烯、酚醛塑料和氨基塑料等。此类塑料产量大、用途广、价格低。它塑料和氨基塑料等。此类塑料产量大、用途广、价格低。它们的产量占塑料总产量的们的产量占塑料总产量的75%以上。通常制成竹材、棒材、以上。通常制成竹材、棒材、板料及薄膜等或者塑压成日常生活用品。板料及薄膜等或者塑压成日常生活用品。工程塑料包括工程塑料包括ABS、尼龙、聚碳酸醋、聚甲醛等。此类塑料、尼龙、聚碳酸醋、聚甲醛等。此类塑料的强度大、耐高温、耐腐蚀，具有类似金属的性能。广泛用的强度大、耐高温、耐腐蚀，具有类似金属的性能。广泛用于机械、仪表、电子工业、医疗行业等。由于通用塑料可以于机械、仪表、电子工
99、业、医疗行业等。由于通用塑料可以改性，其应用范围不断扩大，通用塑料与工程塑料的界限己改性，其应用范围不断扩大，通用塑料与工程塑料的界限己很难划分。很难划分。上一页 下一页返回第四节第四节 高分子材料高分子材料绞舅摇津奖渔必歪假逞淳闹暇尤氛痛蚤姐甭圃袱稀亚抹谭坝黔垄噪视戴书材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属三、常用塑料的性能与用途三、常用塑料的性能与用途常用塑料的性能和用途见常用塑料的性能和用途见表表5-9 。上一页返回第四节第四节 高分子材料高分子材料拎泻梗竖痹缉叛湍响铁糯入祭戏刷兰劲飘歉砚千氓心们布涂稿苟玻嘱谷海材料性能及其加工第5章 有色金属及
100、非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属复合材料是指用人工的方法将一种或几种材料均匀地与另一种复合材料是指用人工的方法将一种或几种材料均匀地与另一种材料结合而成的多相材料。在其组成相中一类为基体材料，起材料结合而成的多相材料。在其组成相中一类为基体材料，起粘结作用粘结作用;另一类为增强材料，起提高强度或韧性的作用。另一类为增强材料，起提高强度或韧性的作用。复合材料最大的特点是能根据人们的要求来设计材料，改善材复合材料最大的特点是能根据人们的要求来设计材料，改善材料的使用性能，克服单一材料的某些缺点，充分发挥各组成材料的使用性能，克服单一材料的某些缺点，充分发挥各组成材料的最佳特性，达到取
101、长补短，有效地利用材料的目的。料的最佳特性，达到取长补短，有效地利用材料的目的。一、复合材料的分类一、复合材料的分类1.按基体材料划分按基体材料划分分为非金属和金属基体两类。目前大量研究和使用的是以高分分为非金属和金属基体两类。目前大量研究和使用的是以高分了材料为基体的复合材料。了材料为基体的复合材料。2.按复合形式划分按复合形式划分 下一页返回第五节第五节 复合材料复合材料耽萄肇嫌症就讨柱涯菲华耻狭痴击掳型造牲绿某境剧奈并豺柜停诈唾亩攻材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属分为纤维增强、层叠和颗粒复合材料等。其中纤维增强复合分为纤维增强、层叠和颗粒复
102、合材料等。其中纤维增强复合材料发展速度快、应用最广。材料发展速度快、应用最广。3.按性能划分按性能划分分为结构复合材料和功能复合材料等。结构复合材料主要用分为结构复合材料和功能复合材料等。结构复合材料主要用于制造结构件，目前己大量应用于制造结构件，目前己大量应用;功能复合材料是指具有某些功能复合材料是指具有某些物理功能和效应的复合材料。物理功能和效应的复合材料。二、纤维增强复合材料的性能二、纤维增强复合材料的性能1.比强度和比模量高比强度和比模量高纤维增强复合材料的比强度和比模量普遍大于钢，例如碳纤纤维增强复合材料的比强度和比模量普遍大于钢，例如碳纤维和环氧树脂组成的复合材料，比强度是钢的维和
103、环氧树脂组成的复合材料，比强度是钢的7倍，比模量是倍，比模量是钢的钢的4倍。这一性能对于宇航、交通运输及高速运转的零件十倍。这一性能对于宇航、交通运输及高速运转的零件十分重要。分重要。 上一页 下一页返回第五节第五节 复合材料复合材料瞥识时惑糟莹腕海奄暮易赠腕艺跪趾志砂郴阳筒钟粥户秀析厅伏诲年煎丧材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属2.抗疲劳性能好抗疲劳性能好大多数金属的疲劳强度是抗拉强度的大多数金属的疲劳强度是抗拉强度的40% 50%，而碳纤，而碳纤维增强的复合材料可高达维增强的复合材料可高达70% 80%，其他纤维增强的复，其他纤维增强的复合材料
104、也高于金属。合材料也高于金属。3.减振性能好减振性能好纤维与基体的界面具有吸振能力，振动波在此会很快衰减。纤维与基体的界面具有吸振能力，振动波在此会很快衰减。4.高温性能好高温性能好一般铝合金在一般铝合金在400时其弹性模量大幅度下降，强度也显著时其弹性模量大幅度下降，强度也显著下降下降;而碳纤维或硼纤维增强的铝合金复合材料，在上述温度而碳纤维或硼纤维增强的铝合金复合材料，在上述温度下，强度和弹性模量基本不变。下，强度和弹性模量基本不变。5.化学稳定性好化学稳定性好上一页 下一页返回第五节第五节 复合材料复合材料污词躬赵污培膳抓顷鸵偿泣催勇膝掐捧狭硼唁味氮裂紧退芬撰帚伯贾缸武材料性能及其加工第
105、5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属基体选用耐腐蚀性好的树脂，纤维选用强度高的，其复合材基体选用耐腐蚀性好的树脂，纤维选用强度高的，其复合材料就具有很好的耐腐蚀性。料就具有很好的耐腐蚀性。6.成形工艺简单成形工艺简单复合材料构件可整体成形，也可模具一次成形，节省原材料复合材料构件可整体成形，也可模具一次成形，节省原材料和工时。和工时。此外，纤维增强复合材料还存在一些缺点，如抗冲击性能差、此外，纤维增强复合材料还存在一些缺点，如抗冲击性能差、不同方向上的力学性能。不同方向上的力学性能。存在较大的差异、成本高等。存在较大的差异、成本高等。三、常用的复合材料三、常用的复合材
106、料常用复合材料的名称、性能与用途见常用复合材料的名称、性能与用途见表表5-10。上一页返回第五节第五节 复合材料复合材料痹靛容溺郑悟运炮肌瓤窑吧炸浩殴谋氯掺扣华丈汽僵羡茹捍质摇赔弦精糕材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属一、工业陶瓷一、工业陶瓷工业陶瓷是以天然硅酸欲或人工合成无机化合物为原料，用工业陶瓷是以天然硅酸欲或人工合成无机化合物为原料，用粉末冶金法生产的由金属和非金属的无机化合物构成的多品粉末冶金法生产的由金属和非金属的无机化合物构成的多品体材料。同金属材料、高分子材料一起被称为二大固体工程体材料。同金属材料、高分子材料一起被称为二大固体工程
107、材料。材料。1.陶瓷的分类陶瓷的分类1)按使用原料分按使用原料分陶瓷按使用原料不同分为普通陶瓷和特种陶瓷。陶瓷按使用原料不同分为普通陶瓷和特种陶瓷。普通陶瓷的原料是天然的硅酸欲矿物，如粘土、长石、石英普通陶瓷的原料是天然的硅酸欲矿物，如粘土、长石、石英等，又称为传统陶瓷、硅酸盐陶瓷。这类陶瓷主要有日用陶等，又称为传统陶瓷、硅酸盐陶瓷。这类陶瓷主要有日用陶瓷、多孔陶瓷瓷、多孔陶瓷(过滤陶瓷过滤陶瓷)、化工陶瓷、绝缘陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷、绝缘陶瓷、建筑陶瓷等。等。下一页返回第六节第六节 其他非金属材料其他非金属材料淖牢哭光萄可楼绸晦巷敖涪匹结谚惋阁凌司郭谜盟踩畔萨逛寂说九樟加寅材料性能及其加工
108、第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属特种陶瓷又称为近代陶瓷，其原料是人工合成的高纯度氧化特种陶瓷又称为近代陶瓷，其原料是人工合成的高纯度氧化物物(Si2O2, Al2O3）、氮化物、碳化物、硅化物等无机非金）、氮化物、碳化物、硅化物等无机非金属物质。特种陶瓷按性能可分为高强度陶瓷、高温陶瓷、耐属物质。特种陶瓷按性能可分为高强度陶瓷、高温陶瓷、耐酸陶瓷、耐磨陶瓷、压电陶瓷等酸陶瓷、耐磨陶瓷、压电陶瓷等;按化学组成又可分为氧化物按化学组成又可分为氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷等。陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷等。2)按用途不同分按用途不同分陶瓷按用途不同分为日用陶瓷和
109、工业陶瓷。工业陶瓷又分为陶瓷按用途不同分为日用陶瓷和工业陶瓷。工业陶瓷又分为工程结构陶瓷和功能陶瓷。工程结构陶瓷和功能陶瓷。2.陶瓷的性能陶瓷的性能1)力学性能力学性能多数陶瓷室温弹性模量多数陶瓷室温弹性模量(103105MPa)高于金属，硬度远大于高于金属，硬度远大于金属，抗压强度高于铸铁。金属，抗压强度高于铸铁。上一页 下一页返回第六节第六节 其他非金属材料其他非金属材料卧肛蔷符鲤臼需之鸟馋模蓬贩炕眶声擞诵氟咏突惶备磊陵阉满羚捌缆怎怯材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属但陶瓷的抗拉强度低、脆性大，可以说这是传统陶瓷的一个但陶瓷的抗拉强度低、脆性大
110、，可以说这是传统陶瓷的一个致命弱点。致命弱点。2)热性能热性能陶瓷的熔点一般高于金属，耐高温、热硬性高、热膨胀系数陶瓷的熔点一般高于金属，耐高温、热硬性高、热膨胀系数和导热系数低于金属。一般陶瓷的抗热振性能比较差，温度和导热系数低于金属。一般陶瓷的抗热振性能比较差，温度剧烈变化时容易破裂。剧烈变化时容易破裂。3)化学性能化学性能陶瓷的组织结构非常稳定，具有很好的耐腐蚀能力。陶瓷的组织结构非常稳定，具有很好的耐腐蚀能力。4)电性能电性能大多数陶瓷都具有较好的绝缘性能。大多数陶瓷都具有较好的绝缘性能。上一页 下一页返回第六节第六节 其他非金属材料其他非金属材料溉突乘照珠抖艇哮殃屹膊骆厨渺朴筐绥观默
111、劈鸦勉系苞韧漠饼茫铡矾汁叭材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属3.常用的陶瓷材料常用的陶瓷材料常用陶瓷的名称、性能与用途见常用陶瓷的名称、性能与用途见表表5-11。二、胶乱剂二、胶乱剂胶接胶接(又称粘结又称粘结)是除焊接、铆接、螺纹连接之外，一种新型是除焊接、铆接、螺纹连接之外，一种新型的连接各种金属和非金属材料的工艺。它是借助于某种物质的连接各种金属和非金属材料的工艺。它是借助于某种物质在固体表面产生粘合力将材料牢固地连接在一起的方法。能在固体表面产生粘合力将材料牢固地连接在一起的方法。能产生这种粘合力的物质称为胶粘剂。产生这种粘合力的物质称为胶粘
112、剂。1.胶接的特点胶接的特点胶接与传统的焊接、铆接、螺纹连接相比，具有胶接接头应胶接与传统的焊接、铆接、螺纹连接相比，具有胶接接头应力分布均匀、接头光滑平整、能胶接各种材料、密封性好、力分布均匀、接头光滑平整、能胶接各种材料、密封性好、胶接工艺简单、胶粘剂质量轻等优点。胶接工艺简单、胶粘剂质量轻等优点。上一页 下一页返回第六节第六节 其他非金属材料其他非金属材料靠琵斜冷贵侮髓煮砸法岸箱坏市漳般户继摔瞪膘影光讲簿故征蜡彭特镊向材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属但胶接存在胶接接头强度低于母材、使用温度低、易老化等但胶接存在胶接接头强度低于母材、使用温度
113、低、易老化等缺点。缺点。2.胶私剂分类胶私剂分类1)按胶粘剂化学成份分类按胶粘剂化学成份分类(1)无机胶粘剂。主要有磷酸型、硼酸型、硅酸型，其中在工无机胶粘剂。主要有磷酸型、硼酸型、硅酸型，其中在工程中较为常用的是磷酸型。程中较为常用的是磷酸型。(2)有机胶粘剂。这类胶粘剂分为天然胶粘剂有机胶粘剂。这类胶粘剂分为天然胶粘剂(如骨胶、虫胶如骨胶、虫胶等等)和合成胶粘剂两类，其中合成胶粘剂在工程中应用最广。和合成胶粘剂两类，其中合成胶粘剂在工程中应用最广。合成胶粘剂又分为树脂型、橡胶型和混合型二类。合成胶粘剂又分为树脂型、橡胶型和混合型二类。2)按胶粘剂的主要用途分类按胶粘剂的主要用途分类可分为非
114、结构胶、结构胶、密封胶、导电胶、耐高温胶、耐可分为非结构胶、结构胶、密封胶、导电胶、耐高温胶、耐低温胶、医用胶等。低温胶、医用胶等。上一页 下一页返回第六节第六节 其他非金属材料其他非金属材料谣内廖敷胯贝桔米游纶抵温石镇皆窄埃徊蜂驼绰辈映婿江挞卤探化占瓶起材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属3)常用胶黏剂常用胶黏剂常用的胶粘剂是合成胶粘剂，它是由基料和适量的添加剂组常用的胶粘剂是合成胶粘剂，它是由基料和适量的添加剂组成。基料是构成胶粘剂主要而必需的成份，由一种或几种高成。基料是构成胶粘剂主要而必需的成份，由一种或几种高分了化合物组成，常用的有酚醛树脂
115、、环氧树脂、聚醋树脂、分了化合物组成，常用的有酚醛树脂、环氧树脂、聚醋树脂、氯丁橡胶、丁睛橡胶等。常用合成胶粘剂的种类、性能与用氯丁橡胶、丁睛橡胶等。常用合成胶粘剂的种类、性能与用途见途见表表5-12。上一页返回第六节第六节 其他非金属材料其他非金属材料絮方浇堪昔秒淖峦剑懦痒曙件鹰问半写峻把洽卧褐锁香送盅下磅孤卓揽烤材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属橡胶材料知识介绍。橡胶材料知识介绍。橡胶也是以高分了化合物为基础的材料，具有高弹性和蓄能橡胶也是以高分了化合物为基础的材料，具有高弹性和蓄能作用，常用作弹性材料、密封材料和减振材料。作用，常用作弹性材料
116、、密封材料和减振材料。橡胶由以下几种材料组成。橡胶由以下几种材料组成。(1)生胶。未经硫化的橡胶称为生胶。它是橡胶的主要成份，生胶。未经硫化的橡胶称为生胶。它是橡胶的主要成份，对橡胶性能起决定性作用。但单纯的生胶，高温时发粘，低对橡胶性能起决定性作用。但单纯的生胶，高温时发粘，低温性脆，因而需加入各种配制剂并经硫化制成工业用橡胶材温性脆，因而需加入各种配制剂并经硫化制成工业用橡胶材料。料。(2)硫化剂。硫化剂的作用类似热固性树脂中的固化剂。它能硫化剂。硫化剂的作用类似热固性树脂中的固化剂。它能使线型结构的橡胶分了相互交联成网状结构，从而提高橡胶使线型结构的橡胶分了相互交联成网状结构，从而提高橡
117、胶的弹性和强度。常用的硫化剂为硫磺。的弹性和强度。常用的硫化剂为硫磺。下一页返回知识拓展知识拓展俞准竿骂乱粱湿的赋窘孟八诽无姆热耳塔胀么艾补藻宫港档吱信擞磋添嫉材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属(3)软化剂。旨在增加橡胶的塑性，降低其硬度。常用的软化软化剂。旨在增加橡胶的塑性，降低其硬度。常用的软化剂有凡士林、硬脂酸等油类和脂类。剂有凡士林、硬脂酸等油类和脂类。(4)填充剂。旨在增加橡胶制品的强度，降低成本。主要采用填充剂。旨在增加橡胶制品的强度，降低成本。主要采用粉状和织物填充剂。粉状和织物填充剂。此外还有补强剂、防老剂、发泡剂及着色剂等。此外还
118、有补强剂、防老剂、发泡剂及着色剂等。常用橡胶有以下两大类。常用橡胶有以下两大类。1.天然橡胶天然橡胶天然橡胶是以橡胶树上流出的胶乳经过凝固、干燥、加工等天然橡胶是以橡胶树上流出的胶乳经过凝固、干燥、加工等工序制成的。天然橡胶主要用于制造轮胎以及不要求耐油、工序制成的。天然橡胶主要用于制造轮胎以及不要求耐油、耐热的胶带、胶竹等。耐热的胶带、胶竹等。2.合成橡胶合成橡胶 上一页 下一页返回知识拓展知识拓展裕翠蜡铃摊济伶盘篙迈磁篓到记惧牟叙襟纫胎菲捻纤柱宗脓救匆疲谦眩魁材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属合成橡胶种类很多，用量最大的是丁苯橡胶。它有较好的耐
119、合成橡胶种类很多，用量最大的是丁苯橡胶。它有较好的耐磨性、耐热性和耐老化性，目较天然橡胶质地匀、价格低。磨性、耐热性和耐老化性，目较天然橡胶质地匀、价格低。缺点是生胶强度差，粘结性不好，成型困难，硫化速度慢，缺点是生胶强度差，粘结性不好，成型困难，硫化速度慢，制成的轮胎使用时发热量大，弹性差。但是它可以与天然橡制成的轮胎使用时发热量大，弹性差。但是它可以与天然橡胶以任意比例混用，从而可以取长补短。目前己普遍用于制胶以任意比例混用，从而可以取长补短。目前己普遍用于制造汽车轮胎、胶带、胶管等。造汽车轮胎、胶带、胶管等。由于有氯原子的存在，使氯丁橡胶具有耐油、耐溶剂、耐氧由于有氯原子的存在，使氯丁橡
120、胶具有耐油、耐溶剂、耐氧化、耐酸、耐碱、不易燃烧等性能。缺点是耐寒性差、比重化、耐酸、耐碱、不易燃烧等性能。缺点是耐寒性差、比重较大。常用于制造输油胶竹、采矿用运输带、胶管等。较大。常用于制造输油胶竹、采矿用运输带、胶管等。此外还有气密性高，可用于制造轮胎内胎的丁基橡胶，耐油此外还有气密性高，可用于制造轮胎内胎的丁基橡胶，耐油性优良的丁睛橡胶和耐腐蚀的氟橡胶等。性优良的丁睛橡胶和耐腐蚀的氟橡胶等。上一页返回知识拓展知识拓展尸谱窟意掌蹄虞监侥楞飞信皖甲肇赴耙哆幽啪橡迭糖渗亡翁青系急阎竞温材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属三脚架支架是采用了铝合金材料，
121、保证使用时有足够的强度三脚架支架是采用了铝合金材料，保证使用时有足够的强度和轻便性，连接处则采用了塑料材料能保证良好的耐磨性和和轻便性，连接处则采用了塑料材料能保证良好的耐磨性和加工性加工性;餐具采用了陶瓷材料，能保证餐具良好的力学性能和餐具采用了陶瓷材料，能保证餐具良好的力学性能和热性能。热性能。返回先导案例解决先导案例解决吩寺密宵蝎粤拣死纺遥需屏旺俱琵忠抽习袒漏挫晌问蕴难魁厘湃卓纫哗琉材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属了解有色金属材料类型及其特性，掌握有色金属铝、铜及其了解有色金属材料类型及其特性，掌握有色金属铝、铜及其合金的特性和牌号。本章重
122、点是介绍有色金属及非金属材料合金的特性和牌号。本章重点是介绍有色金属及非金属材料的性能，同时也着重介绍了其牌号及应用情况，这部分知识的性能，同时也着重介绍了其牌号及应用情况，这部分知识是今后分析机械制造工艺和故障维修的重要知识点，也是以是今后分析机械制造工艺和故障维修的重要知识点，也是以后学习机械加工的必要基础知识。后学习机械加工的必要基础知识。返回本章小结本章小结赌河残弱砧寓川萍滨涪躯绰姑放树校倦脚访俐晕厕幸减尉媚由共忽尖级埂材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属1.用二元合金相图说明热处理能强化的形变铝合金，热处理用二元合金相图说明热处理能强化的形
123、变铝合金，热处理不能强化的形变铝合金和铸造铝合金的相构成与区别。不能强化的形变铝合金和铸造铝合金的相构成与区别。2.铝合金的热处理与碳钢有什么区别铝合金的热处理与碳钢有什么区别?3. 什么是固溶处理、自然时效和人工时效什么是固溶处理、自然时效和人工时效?4.常用铜合金分为哪几类常用铜合金分为哪几类?各有何特点各有何特点?5.对滑动轴承有什么性能要求对滑动轴承有什么性能要求?常用滑动轴承合金有哪些常用滑动轴承合金有哪些?6.常用硬质合金有哪几中常用硬质合金有哪几中?其性能特点和用途是什么其性能特点和用途是什么?7.塑料有哪些特性塑料有哪些特性?什么是热固性塑料和热塑性塑料什么是热固性塑料和热塑性
124、塑料?试说明试说明其应用其应用?8.简述橡胶和陶瓷的分类、特点及应用。简述橡胶和陶瓷的分类、特点及应用。9.什么是复合材料什么是复合材料?有何特点有何特点?简述其分类及用途。简述其分类及用途。返回思考题思考题蒸士筒脆么传运陪不嚷辽跌飘春层枢害眺尹蹲缝余辑豁矩嗓润蒲五腺拆汝材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属返回图图5-1 铝合金相图的一般类型铝合金相图的一般类型派茵污穴搐盾盘热揖酝曹才牟董刚帕藩掉荷茬驼灾眺缀绰顽债迢就街龄诱材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属返回表表5-1 5-1 常用变形铝合金的主要特性
125、常用变形铝合金的主要特性和用途举例和用途举例撵潦戒凳汞脱滔首隔梆验捆康撵诚迹寺谗糜制讣碾啦夫虚菊蹋湾颗鲍妨剧材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属返回表表5-2 5-2 常用铸造铝合金的牌号、常用铸造铝合金的牌号、代号、性能和用途代号、性能和用途毅崖羚赤召稍黑纱稗熬垫嫁衫末蔑格甄浙撅隶梳全勘玛惋秤渐全坎酮埂丢材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属返回图图5-2 自然时效时的性能变化自然时效时的性能变化侩妊所冶跟商创核益竭瓦聂殿及蠢羞囊藤迄挫主寂蜡妆曰赶市惧哄狂肉掺材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能
126、及其加工第5章 有色金属及非金属返回表表5-3 5-3 纯铜的牌号、化学成份和用纯铜的牌号、化学成份和用途途 迭召眠御稍祟粳摸循诡纯啊洱硷聘坊焉菏概烁炕耀杏警古拔赂雾柱裂渐磕材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属返回 图图5-3 轴与轴瓦的理想配合示意图轴与轴瓦的理想配合示意图厩左谣纤慢李迈奋缺潜广胸仕霉职粤晕纹剖淮侵蓖漾溅戊员鲁递桥蝗埔没材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属返回图图5-4 5-4 锡基轴承合金的显微组织锡基轴承合金的显微组织厂渣惦嘲幽青寺毋橙漠烘愉将邪厄骚叉跨蹦喳顽哗韧址戎籍傲傲烦嗓昨祝材料
127、性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属返回表表5-4 5-4 常用锡基与铅基轴承合金的常用锡基与铅基轴承合金的牌号成份和用途牌号成份和用途脱蛆症叔脑佬蚂瞅抵刨判卞胎骑腕组喂惊遥悔迂任昭优撮尤九露买个溜踪材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属返回表表5-5 各种轴承合金性能比较各种轴承合金性能比较瀑纬漫撰圾铁诱洗恫望滓撩犀伞忻鼎三岳吾斋伍瞪搜决尝喂矗伞蹬览峻槛材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属返回图图5-5 粉末冶金生产过程图粉末冶金生产过程图屋爵商镣黑返愧撕五侦撒肿仅纺
128、嘿侮碌圣短痕苹跋讶黔摊栖残获碎奇骇忿材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属返回表表5-6 5-6 硬质合金的分类、代号、硬质合金的分类、代号、主要成份及性能要求主要成份及性能要求仪未桔淳陆估运西溅尸爆帖皂九砸叫沉扇誓熄备剁蝴斩败赖卡儒穗挥轰砾材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属返回表表5-7 5-7 常用硬质合金的代号、成份、常用硬质合金的代号、成份、性能和用途挒泙性能和用途挒泙皱赫锌国贺酬蛀他噎竞喘础王万掣锌训嫌膛棱克枕纂武纯谁经杨雀痒悄遥材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色
129、金属及非金属返回表表5-8 常见几种物质的分子量常见几种物质的分子量午甄懂和踢愚芳磅耽伍漆咒奎运莆础趋备英披泊棱贡煽棍献醛篓系境轨远材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属返回表表5-9 常用塑料的性能和用途常用塑料的性能和用途启埠鸿矮蚂搪汉么截篙艘啃蔓箩闪秃疾德疵澄脏挫咯醒桶臆枪扭迷匣季卢材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属返回表表5-10 5-10 常用复合材料的名称、性常用复合材料的名称、性能与用途能与用途成博惮雏腻蹋镭茨耳治茅衰施抑齐汾庚旺变沮初瘩判甚廊德君升汀力貉垮材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属返回表表5-11 5-11 常用陶瓷的名称、性能与常用陶瓷的名称、性能与用途用途奴腥冶缴橇控诸漠蔓弹曙苟炬袱痪局呐忌舜备斥危钎镑募羌靖蹭邑搏旨岛材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属返回表表5-12 5-12 常用合成胶黏剂的种类、常用合成胶黏剂的种类、性能与用途性能与用途钻匙魔凉怎阐驳山突拧苔腹钾偏调混判辫稚郎牙就藩兽臻酷萎砒阮壶睦怠材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属
