课题非铁合金及其他材料.ppt

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1、课题非铁合金及其他课题非铁合金及其他材料材料现在学习的是第1页，共28页1.铝及其合金铝及其合金（1）纯铝：）纯铝：性能：性能：银白色轻金属，熔点为银白色轻金属，熔点为660，塑性好，强度、，塑性好，强度、硬度低，密硬度低，密 度小、导电和导热性好、抗大气腐蚀性好。度小、导电和导热性好、抗大气腐蚀性好。牌号牌号：1070A、1060、1200等。等。应用：应用：制造电线、电制造电线、电 缆、电器件、装饰件、散热器等缆、电器件、装饰件、散热器等 工程中通常将钢铁材料以外的金属工程中通常将钢铁材料以外的金属或合金，统称为非铁金属及非铁合金或合金，统称为非铁金属及非铁合金（旧标准称有色金属）。在航空

2、、航（旧标准称有色金属）。在航空、航天、航海、兵器、核能、计算机等部天、航海、兵器、核能、计算机等部门赖以发展的重要战略物资和工程材门赖以发展的重要战略物资和工程材料。料。现在学习的是第2页，共28页（2）铝合金）铝合金性能性能：既具有高强度，又具有纯铝的优良特性。：既具有高强度，又具有纯铝的优良特性。分类分类：变形铝合金和铸造铝合金：变形铝合金和铸造铝合金。铝铝合合金金型型材材变形铝合金分为：变形铝合金分为：防锈铝、防锈铝、硬铝、硬铝、超硬铝、超硬铝、锻铝锻铝 现在学习的是第3页，共28页 1）变形铝合金）变形铝合金 防锈铝合金防锈铝合金性能：性能：抗蚀性和强度高于纯铝，良好的塑性与焊接性抗

3、蚀性和强度高于纯铝，良好的塑性与焊接性 牌号牌号：四位数字或四位字符表示四位数字或四位字符表示 应用：应用：油罐、管油罐、管道、道、容器等容器等汽化器汽化器(热交换器热交换器)3A21 (LF21)现在学习的是第4页，共28页 性能：性能：强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。常用牌号：常用牌号：2A11(LY11)、2A12(LY12)等等飞飞机机翼翼梁梁（腹腹板板为为硬硬铝合金）铝合金）应用：应用：冲压件、模锻件冲压件、模锻件和铆接件，如和铆接件，如螺螺旋桨、旋桨、支架、梁支架、梁隔框、叶片隔框、叶片等等排气管铝排气管铝合金铸件合金铸件 硬

4、铝合金硬铝合金现在学习的是第5页，共28页 超硬铝超硬铝性能：性能：强度、硬度高，热态塑性好，但耐蚀性差。强度、硬度高，热态塑性好，但耐蚀性差。常用牌号常用牌号：7A04(LC4)、7A09(LC9)等等飞飞机机起起落落架架 应用：应用：工作温度较低、受力较工作温度较低、受力较大的结构件，如飞机的大大的结构件，如飞机的大梁、起落架梁、起落架现在学习的是第6页，共28页性能：性能：可锻性好，热塑性和耐蚀性较好，力学可锻性好，热塑性和耐蚀性较好，力学 性能与硬铝相近。性能与硬铝相近。常用牌号：常用牌号：2014、2219等。等。应用：应用：制作形状复杂的制作形状复杂的锻件和模锻件，如锻件和模锻件，

5、如叶轮、压缩机叶片叶轮、压缩机叶片飞机浆叶等飞机浆叶等压压缩缩机机叶叶片片锻铝锻铝现在学习的是第7页，共28页性能：性能：力学性能不如变形铝合金，但其熔点低，流力学性能不如变形铝合金，但其熔点低，流 动性好，易于动性好，易于铸造成形。铸造成形。牌号：牌号：“铸铝铸铝”二字的汉语拼音第一个大写字母二字的汉语拼音第一个大写字母“ZL”加三位数字表示。加三位数字表示。应用：应用：飞机电动机壳体、飞机电动机壳体、汽缸体、发动机活汽缸体、发动机活塞、塞、内燃机汽缸头内燃机汽缸头气气缸缸体体2）铸造铝合金）铸造铝合金现在学习的是第8页，共28页 铸造铝合金汽缸头铸造铝合金汽缸头 活塞（裙部为铝硅合金）活塞

6、（裙部为铝硅合金）铝铸造灯罩铝铸造灯罩液压过滤器液压过滤器现在学习的是第9页，共28页2.铜及铜合金铜及铜合金性能性能：优良的导电性和：优良的导电性和 导热性，良好的耐导热性，良好的耐 蚀性，塑性好，但蚀性，塑性好，但 强度、硬度低。强度、硬度低。（1）纯铜纯铜（紫铜）（紫铜）代号代号：T+数字数字应用：应用：电线、电缆、电线、电缆、电器元件等电器元件等铜铜管管过过水水热热专专用用纯纯铜铜放放气阀气阀现在学习的是第10页，共28页（2）铜合金）铜合金分为黄铜分为黄铜(Cu+Zn)、白铜、白铜(Cu+Ni)和青铜和青铜(Cu+Sn)1）黄铜）黄铜 普通黄铜牌号普通黄铜牌号:H+数字数字分为普通黄

7、铜和特殊黄铜两种。分为普通黄铜和特殊黄铜两种。应用：应用：H90、H70等，适宜制作冷变形件，如弹壳、等，适宜制作冷变形件，如弹壳、冷凝器管、套管、散热器片及复杂深冲零件冷凝器管、套管、散热器片及复杂深冲零件 H62、H59等，适宜制作受力件，如弹簧、导等，适宜制作受力件，如弹簧、导 管、垫圈、电器件等。管、垫圈、电器件等。现在学习的是第11页，共28页冷凝器管冷凝器管H59黄铜黄铜铜合金活扳手铜合金活扳手黄铜制作铜牌黄铜制作铜牌现在学习的是第12页，共28页l特殊黄铜特殊黄铜性能：性能：强度、耐蚀性比普通黄铜好，铸造性能改善。强度、耐蚀性比普通黄铜好，铸造性能改善。是在普通黄铜中再加入其他合

8、金元素所组成的多元铜合金是在普通黄铜中再加入其他合金元素所组成的多元铜合金。应用：应用：钟表件、船舶件等现在学习的是第13页，共28页2）青铜）青铜除黄铜和白铜以外的铜合金统称为青铜。除黄铜和白铜以外的铜合金统称为青铜。牌号：牌号：Q+主加元素符号及其平均百分含量主加元素符号及其平均百分含量+其其 他元素平均百分含量，如他元素平均百分含量，如QSn4-3。性能：性能：耐蚀性优于黄铜，铸造性好，耐磨性好，有耐蚀性优于黄铜，铸造性好，耐磨性好，有 弹性。弹性。应用：应用：用于铸造形状复杂、致密性要求不高，耐磨、用于铸造形状复杂、致密性要求不高，耐磨、耐蚀件、弹性件、抗磁件，如弹簧、轴承等。耐蚀件、

9、弹性件、抗磁件，如弹簧、轴承等。现在学习的是第14页，共28页四羊方尊四羊方尊青铜器青铜器司母戊鼎司母戊鼎司母戊鼎：高司母戊鼎：高133mm，重重875kg，饰纹优美饰纹优美青铜应用青铜应用现在学习的是第15页，共28页l3.硬质合金硬质合金硬质合金是采用高硬度、高熔点的碳化物粉末硬质合金是采用高硬度、高熔点的碳化物粉末 和粘结剂钴混合制成。和粘结剂钴混合制成。性能：性能：硬度高、耐磨性好、热硬性好；抗压强度和弹性硬度高、耐磨性好、热硬性好；抗压强度和弹性 模量高；耐蚀性、抗氧化性好；线膨胀系数小。模量高；耐蚀性、抗氧化性好；线膨胀系数小。分类：分类：钨钴类硬质合金，钨钛钴类硬质合金，通用硬钨

10、钴类硬质合金，钨钛钴类硬质合金，通用硬 质合金及钢结硬质合金。质合金及钢结硬质合金。应用：应用：常制成一定形状的刀片，镶焊在刀体上使用常制成一定形状的刀片，镶焊在刀体上使用。现在学习的是第16页，共28页（1）钨钴类硬质合金）钨钴类硬质合金牌号：牌号：K（类别代号）（类别代号）+组别号（两位数字），如组别号（两位数字），如K30性能：性能：具有较高的强度、韧性和耐磨性具有较高的强度、韧性和耐磨性 应用：应用：加工短切削的黑色金属（如加工短切削的黑色金属（如铸铁）、有色金属及非金属铸铁）、有色金属及非金属材料（铜及其合金、铝及其材料（铜及其合金、铝及其合金、塑料、橡胶、石料等）。合金、塑料、橡胶

11、、石料等）。硬质合金车刀硬质合金车刀现在学习的是第17页，共28页（2）钨钛钴类硬质合金）钨钛钴类硬质合金 牌号：牌号：P（类别代号）（类别代号）+组别号（两位数字），如组别号（两位数字），如P10性能：性能：较高的耐热性和耐磨性较高的耐热性和耐磨性 应用：应用：加工长切削的黑色加工长切削的黑色金属，如钢和铸钢金属，如钢和铸钢等。等。刀片刀片现在学习的是第18页，共28页（3）通用硬质合金）通用硬质合金牌号：牌号：M（类别代号）（类别代号）+组别号（两位数字），如组别号（两位数字），如M20 性能：性能：合金兼有上述两类硬质合金的优点。合金兼有上述两类硬质合金的优点。应用：应用：适宜于切削各类

12、钢材，特适宜于切削各类钢材，特别是对于不锈钢、耐别是对于不锈钢、耐热钢、高锰钢等难切削材热钢、高锰钢等难切削材料的切削，效果更好料的切削，效果更好刀刀片片现在学习的是第19页，共28页定位销钻套定位销钻套冷镦模冷镦模立铣刀立铣刀直柄麻花钻直柄麻花钻硬质合金的应用硬质合金的应用现在学习的是第20页，共28页（4）钢结硬质合金）钢结硬质合金 主要化学成分是以一种或几种碳化物（如主要化学成分是以一种或几种碳化物（如TiC和和WC等）等）粉末与合金钢（高速钢或铬钼钢）粉末为粘结剂，经配料、粉末与合金钢（高速钢或铬钼钢）粉末为粘结剂，经配料、混合、压制、烧结而成的粉末冶金材料。混合、压制、烧结而成的粉末

13、冶金材料。性能：性能：高硬度（达高硬度（达70HRC），具有高耐磨、抗氧化、），具有高耐磨、抗氧化、耐腐蚀等优点。耐腐蚀等优点。应用：应用：制造各种形状复杂的刃具、模具和要求刚度大、制造各种形状复杂的刃具、模具和要求刚度大、耐磨性好的机械零件，如镗杆、导轨等。耐磨性好的机械零件，如镗杆、导轨等。现在学习的是第21页，共28页数控镗数控镗 刀杆刀杆 极小径用整极小径用整 体式镗杆体式镗杆钢结硬质合金的应用：钢结硬质合金的应用：倾斜型微倾斜型微 调镗杆调镗杆 精镗刀精镗刀 镗杆镗杆现在学习的是第22页，共28页【小结小结】类类 别别新牌号新牌号(原代号原代号)用用 途途铝铝合合金金形形变变铝铝合合

14、金金防防锈铝锈铝合金合金3A21（LF21）中等中等强强度的度的焊焊接件、冷冲接件、冷冲压压件等件等硬硬铝铝2A11(LY11)要求中等要求中等强强度的零件、构件和冲度的零件、构件和冲压压件，如螺栓、件，如螺栓、铆钉铆钉等等超硬超硬铝铝合金合金7A04(LC4)承力构件和高承力构件和高载载荷件，如荷件，如飞飞机上大梁、桁条、加机上大梁、桁条、加强强框框等等锻铝锻铝合金合金2014形状复形状复杂杂中等中等强强度的度的锻锻件，活塞、叶件，活塞、叶轮轮等等铸铸造造铝铝合合金金铝铝硅合金硅合金ZAlSi12(ZL102)铸铸造形状复造形状复杂杂，耐，耐蚀蚀性和气密性高，性和气密性高，强强度不高的薄壁度

15、不高的薄壁零件，如零件，如飞飞机机仪仪器零件、船舶件等器零件、船舶件等铝铜铝铜合金合金ZAlCu5Mn(ZL201)承受中等承受中等载载荷，荷，300300的的飞飞行受力行受力铸铸件、内燃机气件、内燃机气缸缸头头铝镁铝镁合金合金ZAlMg10(ZL301)高高载载荷、冲荷、冲击载击载荷等，如船荷等，如船舰舰配件等配件等铝锌铝锌合金合金ZAlZn11Si7(ZL401)高静高静载载荷、形状复荷、形状复杂杂、200200的的铸铸件如汽件如汽车车、仪仪表表零件零件现在学习的是第23页，共28页类类 别别新牌号新牌号(原代号原代号)用用 途途铜铜合合金金黄黄铜铜普通黄普通黄铜铜H68复复杂杂的冷冲件和

16、深冲件，散的冷冲件和深冲件，散热热器外壳，器外壳，导导管等管等特殊黄特殊黄铜铜HPb59-1销销子、螺子、螺钉钉等冲等冲压压或加工件或加工件青青铜铜锡锡青青铜铜压压力加工力加工QSn4-3弹弹簧、管配件和化工机械中耐磨及抗磁零件簧、管配件和化工机械中耐磨及抗磁零件ZCuSn10Zn2中等及中等及较较高高载载荷下工作的重要管配件，如荷下工作的重要管配件，如阀阀、泵泵体等体等铸铸造造特特殊殊青青铜铜压压力力加工加工QBe2重要重要仪仪表的表的弹弹簧、簧、齿轮齿轮、耐磨件，高速、高、耐磨件，高速、高压压、高温、高温轴轴承承铸铸造造ZCuPb30高速双金属高速双金属轴轴瓦、减磨件，如柴油机曲瓦、减磨件

17、，如柴油机曲轴轴及及连连杆杆轴轴承、承、齿轮齿轮、轴轴套等套等硬硬质质合合金金钨钴类钨钴类硬硬质质合金合金 K30(YG8)低硬度灰低硬度灰铸铁铸铁、低、低强强度度钢钢、压缩压缩木料。用于在不利条件下可能木料。用于在不利条件下可能采用大切削角的采用大切削角的车车削、削、铣铣削、刨削、切槽加工等削、刨削、切槽加工等钨钛钴类钨钛钴类硬硬质质合金合金P10(YT15)钢钢、铸钢铸钢。高切削速度、中、小切削截面条件下的。高切削速度、中、小切削截面条件下的车车削、仿形削、仿形车车削、削、车车螺螺纹纹和和铣铣削等削等通用硬通用硬质质合金合金M20(YW2)钢钢、铸钢铸钢、奥氏体、奥氏体钢钢和和锰钢锰钢、灰

18、、灰铸铁铸铁。中等切削速度、中等切。中等切削速度、中等切削截面条件下的削截面条件下的车车削、削、铣铣削削还还有含油有含油轴轴承、摩擦材料、复合材料及新材料（承、摩擦材料、复合材料及新材料（纳纳米材料、超米材料、超导导材料、高分子材料、形状材料、高分子材料、形状记忆记忆材料等材料等现在学习的是第24页，共28页【习题与思考题习题与思考题】1填空题填空题 （1）根据铝合金成分和性能可将铝合金分为）根据铝合金成分和性能可将铝合金分为 变形变形 铝合金和铝合金和 铸造铸造 铝合金铝合金两类。两类。（2）常用的多孔含油轴承有）常用的多孔含油轴承有 铁基铁基 基和基和 铜基铜基 基两类。基两类。（3）硬质

19、合金通常分为）硬质合金通常分为 钨钴钨钴 类硬质合金、类硬质合金、钨钛钴钨钛钴 类硬质合金、类硬质合金、通通用用 硬质合金和硬质合金和 钢钢 结硬质合金。结硬质合金。（4）按照合金的成分，铜合金可分为：）按照合金的成分，铜合金可分为：黄铜黄铜 、白铜白铜 和和 青铜青铜 三类。三类。（5）铸造铝合金可分为：）铸造铝合金可分为：Al-Si 系、系、Al-Cu 系、系、Al-Mg 系和系和 Al-Zn 系。系。现在学习的是第25页，共28页2简答题简答题（1）说明下列牌号的意义：）说明下列牌号的意义：H62、H70、HSn62-1、P20、M20、K20。答：答：H62表示平均铜的质量分数为表示平

20、均铜的质量分数为62，其余为锌的普通黄铜。，其余为锌的普通黄铜。H70：wCu=70，其余为锌的普通黄铜。，其余为锌的普通黄铜。HSn62-1：wCu=62，wSn=1，其余为锌的特殊黄铜。，其余为锌的特殊黄铜。P20：表示分组号为：表示分组号为20钨钛钴类硬质合金。钨钛钴类硬质合金。M20：表示分组号为：表示分组号为20通用硬质合金。通用硬质合金。K20：表示分组号为：表示分组号为20钨钴类硬质合金。钨钴类硬质合金。现在学习的是第26页，共28页 （2）给以下零件进行选材。）给以下零件进行选材。机床主轴（机床主轴（a），车床床身（），车床床身（e）锉刀（）锉刀（b），车刀刀头（），车刀刀头（

21、d），钻头），钻头（c）。）。a.45钢；钢；b.T12；c.W6Mo5Cr4V2；d.YT15；e.HT200。（3）下列零件选用何种金属材料制造较为合适：）下列零件选用何种金属材料制造较为合适：起落架采用超硬铝合金起落架采用超硬铝合金 支撑梁采用超硬铝合金支撑梁采用超硬铝合金 油箱采用防锈铝合金油箱采用防锈铝合金 活塞采用锻铝合金活塞采用锻铝合金 内燃机的气缸体采用锻铝合金内燃机的气缸体采用锻铝合金 飞机蒙皮采用硬铝合金飞机蒙皮采用硬铝合金 仪表弹簧采用超硬铝合金、仪表弹簧采用超硬铝合金、拖拉机轴承采用轴承钢（如拖拉机轴承采用轴承钢（如GCr15）。）。现在学习的是第27页，共28页（4）

22、含油轴承为什么能在长期工作时不必加油，亦能运转良好）含油轴承为什么能在长期工作时不必加油，亦能运转良好?答：这种轴承工作时，由于发热、膨胀，孔隙容积变小，润滑油被挤到表面；同答：这种轴承工作时，由于发热、膨胀，孔隙容积变小，润滑油被挤到表面；同时，轴旋转时带动轴承间隙中的空气层高速流动，降低了摩擦表面的静压力，使空时，轴旋转时带动轴承间隙中的空气层高速流动，降低了摩擦表面的静压力，使空隙内外形成压力差，空隙中的润滑油被隙内外形成压力差，空隙中的润滑油被“抽抽”到工作表面，起自润滑作用。当停止到工作表面，起自润滑作用。当停止工作时，润滑油在毛细作用下又会渗入孔隙中，可保证相当长的时间不必加油也能

23、工作时，润滑油在毛细作用下又会渗入孔隙中，可保证相当长的时间不必加油也能有效地工作。所以含油轴承有自润滑的功能。有效地工作。所以含油轴承有自润滑的功能。（5）常用硬质合金分为哪几类）常用硬质合金分为哪几类?它们各有何用途？它们各有何用途？答：常用硬质合金分为钨钴类、钨钛钴类、通用硬质合金三大类。答：常用硬质合金分为钨钴类、钨钛钴类、通用硬质合金三大类。钨钴类硬质类合金制作的刃具主要用于加工短切削的黑色金属（如铸铁）钨钴类硬质类合金制作的刃具主要用于加工短切削的黑色金属（如铸铁）、有色金属及非金属材料（铜及其合金、铝及其合金、塑料、橡胶、石、有色金属及非金属材料（铜及其合金、铝及其合金、塑料、橡胶、石料等）。钨钛钴类硬质合金制作的刃具主要用于加工长切削的黑色金属，料等）。钨钛钴类硬质合金制作的刃具主要用于加工长切削的黑色金属，如钢和铸钢等。通用硬质合金适宜于切削各类钢如钢和铸钢等。通用硬质合金适宜于切削各类钢现在学习的是第28页，共28页