1、第第9 9章章 有色金属及硬质合金有色金属及硬质合金9.1 9.1 铜及其合金铜及其合金9.2 9.2 铝及其合金铝及其合金9.3 9.3 钛及钛合金钛及钛合金9.4 9.4 轴承合金轴承合金9.5 9.5 硬质合金硬质合金9.1 9.1 铜及其合金铜及其合金9.1.19.1.1铜铜纯铜是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后，外观呈紫红色，纯铜是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后，外观呈紫红色，故常称为紫铜。密度为故常称为紫铜。密度为 ，熔点，熔点 。纯。纯铜导电性很好，大量用于制造电线、电缆、电刷等；导热性铜导电性很好，大量用于制造电线、电缆、电刷等；导热性好，塑性极好，易于热压和冷压力加工，纯铜
2、产品有冶炼品好，塑性极好，易于热压和冷压力加工，纯铜产品有冶炼品及加工品两种。及加工品两种。下一页返回33/109.8mkg1083c9.1 9.1 铜及其合金铜及其合金9.1.29.1.2铜合金铜合金1.1.黄铜黄铜黄铜是铜与锌的合金。按照化学成分的不同黄铜可分黄铜是铜与锌的合金。按照化学成分的不同黄铜可分1 1）普通黄铜）普通黄铜普通黄铜又分为单相黄铜和双相黄铜两类：当锌含量小于普通黄铜又分为单相黄铜和双相黄铜两类：当锌含量小于3939时，锌全部溶于铜中形成。固溶体，即单相黄铜；当锌含量时，锌全部溶于铜中形成。固溶体，即单相黄铜；当锌含量大于等于大于等于3939时除了有时除了有固溶体外，组
3、织中还出现以化合物固溶体外，组织中还出现以化合物CnZnCnZn为基体的为基体的固溶体，即固溶体，即+的双相黄铜。的双相黄铜。2 2）特殊黄铜）特殊黄铜在普通黄铜中加入铝、铁、硅、锰、镍等元素，形成各种特殊在普通黄铜中加入铝、铁、硅、锰、镍等元素，形成各种特殊黄铜。黄铜。上一页下一页返回9.1 9.1 铜及其合金铜及其合金2.2.青铜青铜除了黄铜和白铜除了黄铜和白铜(铜和镍的合金铜和镍的合金)外，所有的铜基合金都称为青外，所有的铜基合金都称为青铜。按主加元素种类的不同，青铜可分为锡青铜、铝青铜、铜。按主加元素种类的不同，青铜可分为锡青铜、铝青铜、硅青铜和铍青铜等。硅青铜和铍青铜等。3.3.白铜
4、白铜上一页返回9.2 9.2 铝及其合金铝及其合金9.2.19.2.1铝铝纯铝是一种银白色的轻金属，密度，熔点为，导电性好，仅次纯铝是一种银白色的轻金属，密度，熔点为，导电性好，仅次于银、铜和金，导热性好可用作各种散热材料。在大气与氧于银、铜和金，导热性好可用作各种散热材料。在大气与氧作用，在表面形成一层氧化膜，从而使它在大气和淡水中具作用，在表面形成一层氧化膜，从而使它在大气和淡水中具有良好的抗蚀性。纯铝具有优良的工艺性能，易于铸造，易有良好的抗蚀性。纯铝具有优良的工艺性能，易于铸造，易于切削，可冷、热变形加工，还可以通过热处理，提高其强于切削，可冷、热变形加工，还可以通过热处理，提高其强度
5、。度。下一页返回9.2 9.2 铝及其合金铝及其合金9.2.29.2.2铝合金铝合金铝合金的分类铝合金的分类铝合金按其成分、组织和工艺特点，可以将其分为：铸造铝合铝合金按其成分、组织和工艺特点，可以将其分为：铸造铝合金与变形铝合金。金与变形铝合金。上一页下一页返回9.2 9.2 铝及其合金铝及其合金9.2.39.2.3常用铝合金常用铝合金 1.1.变形铝合金变形铝合金变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工
6、变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。2.2.铸造铝合金铸造铝合金常用的有铝硅系、铝铜系、铝镁系和铝锌系合金。常用的有铝硅系、铝铜系、铝镁系和铝锌系合金。上一页下一页返回9.2 9.2 铝及其合金铝及其合金9.2.49.2.4铝合金的热处理铝合金的热处理对于可热处理强化的变形铝合金，其热处理方法为固溶处理加对于可热处理强化的变形铝合金，其热处理方法为固溶处理加时效。将成分位于相图中时效。将成分位于相图中D DF F之间的合金加热到之间的合金加热到 相区相区,经保温获得单相经保温获得单
7、相 固溶体后迅速水冷，可在室温得到过饱固溶体后迅速水冷，可在室温得到过饱和的和的 固溶体固溶体,这种处理方式称固溶处理。固溶处理后得这种处理方式称固溶处理。固溶处理后得到的组织是不稳定的，有分解出强化相过渡到稳定状态的倾到的组织是不稳定的，有分解出强化相过渡到稳定状态的倾向。在室温下放置或低温加热时，强度和硬度会明显升高。向。在室温下放置或低温加热时，强度和硬度会明显升高。这种现象称为时效或时效硬化。在室温下进行的称自然时效；这种现象称为时效或时效硬化。在室温下进行的称自然时效；在加热条件下进行的称人工时效。在加热条件下进行的称人工时效。上一页返回9.3 9.3 钛及钛合金钛及钛合金9.3.1
8、9.3.1钛钛纯钛是银白色金属，密度小（纯钛是银白色金属，密度小（4.507 g/cm4.507 g/cm3 3），熔点高（），熔点高（）。）。在在 时发生同素异构转变（时发生同素异构转变（-Ti Ti-Ti Ti）。在）。在 以下为密排六方晶格，称为以下为密排六方晶格，称为钛钛(Ti)(Ti)，在以，在以 上为上为体心立方晶格，称为体心立方晶格，称为钛钛(Ti)(Ti)。c1688882.5c882.5c882.5c下一页返回9.3 9.3 钛及钛合金钛及钛合金9.3.29.3.2钛合金钛合金钛合金中加入的主要元素有铝、锡、铜、铬、钼、钒等。合金钛合金中加入的主要元素有铝、锡、铜、铬、钼、钒
9、等。合金元素溶入元素溶入-Ti-Ti中形成中形成固溶体，溶入固溶体，溶入-Ti-Ti中形成中形成固溶体。铝、碳、氮、氧、硼等固溶体。铝、碳、氮、氧、硼等元素使元素使 同素异晶转变温度升高，称为同素异晶转变温度升高，称为稳定化元素；而稳定化元素；而铁、钼、镁、铬、锰、钒等元素使同素异晶转变温度下降，铁、钼、镁、铬、锰、钒等元素使同素异晶转变温度下降，称为称为稳定化元素。根据使用状态的组织，钛合金可分为三稳定化元素。根据使用状态的组织，钛合金可分为三类：类：钛合金、钛合金、钛合金和（钛合金和（）钛合金。）钛合金。上一页返回9.4 9.4 轴承合金轴承合金9.4.19.4.1锡基轴承合金（锡基巴氏合
10、金）锡基轴承合金（锡基巴氏合金）锡基轴承合金是以锡、锑为基础，并加入少量其它元素的合金。锡基轴承合金是以锡、锑为基础，并加入少量其它元素的合金。锡基轴承合金具有良好的塑性和韧性，磨檫系数小，优良的耐锡基轴承合金具有良好的塑性和韧性，磨檫系数小，优良的耐蚀性和导热性。但抗拉强度低，锡稀缺且价格贵。蚀性和导热性。但抗拉强度低，锡稀缺且价格贵。下一页返回9.4 9.4 轴承合金轴承合金9.4.29.4.2铅基轴承合金（铅基巴氏合金）铅基轴承合金（铅基巴氏合金）铅基轴承合金是以铅为基，加入锑锡，铜等合金元素的轴承合铅基轴承合金是以铅为基，加入锑锡，铜等合金元素的轴承合金。金。铅基轴承合金的硬度、强度、
11、韧性都比锡基轴承合金低，摩檫铅基轴承合金的硬度、强度、韧性都比锡基轴承合金低，摩檫系数较大，但价格较便宜，铸造性能好。系数较大，但价格较便宜，铸造性能好。上一页下一页返回9.4 9.4 轴承合金轴承合金9.4.39.4.3铝基轴承合金铝基轴承合金铝基轴承合金是一种新型减磨材料，具有密度小，导热性好、铝基轴承合金是一种新型减磨材料，具有密度小，导热性好、疲劳抗拉强度高、耐蚀性好等优点。并原料丰富，价低，但疲劳抗拉强度高、耐蚀性好等优点。并原料丰富，价低，但膨胀系数大，运转易咬合。目前采用铝基有铝锑镁合金和高膨胀系数大，运转易咬合。目前采用铝基有铝锑镁合金和高锡铝基合金两种。锡铝基合金两种。上一页
12、返回9.5 9.5 硬质合金硬质合金9.5.19.5.1硬质合金的性能特点硬质合金的性能特点硬质合金的硬度高，常温下可达硬质合金的硬度高，常温下可达8693HRA8693HRA（6981HRC6981HRC），热硬），热硬性高在性高在 温度下仍然有较高的硬度，抗压强度高，温度下仍然有较高的硬度，抗压强度高，但抗弯强度低，韧性差。通常情况下不能进行切削加工制成但抗弯强度低，韧性差。通常情况下不能进行切削加工制成形状复杂的整体刀具，一般将硬质合金制成一定规格不同形形状复杂的整体刀具，一般将硬质合金制成一定规格不同形状的刀片，采用焊接、粘接、机械紧固等方法将其安装在打状的刀片，采用焊接、粘接、机械紧固等方法将其安装在打体或模具体上使用。体或模具体上使用。1000c900下一页返回9.5 9.5 硬质合金硬质合金9.5.29.5.2常用的硬质合金常用的硬质合金1.1.钨钴类硬质合金钨钴类硬质合金主要成分为碳化钨主要成分为碳化钨WCWC及钴及钴CoCo。2.2.钨钴钛类硬质合金钨钴钛类硬质合金主要成分为碳化钨主要成分为碳化钨WCWC、碳化钛、碳化钛TiCTiC及钴及钴CoCo。3.3.钨钴钽（铌）类硬质合金钨钴钽（铌）类硬质合金这类硬质合金又成为通用硬质合金或万能硬质合金。这类硬质合金又成为通用硬质合金或万能硬质合金。上一页返回
