1、1Mechanical Engineering Materials2第第6章章 非鐵金屬材料非鐵金屬材料 本章目錄本章目錄6.1 6.1 鋁及鋁合金鋁及鋁合金 6.2 6.2 銅及銅合金銅及銅合金 6.3 6.3 鈦及鈦合金鈦及鈦合金 6.4 6.4 滑動軸承合金滑動軸承合金6.5 6.5 粉末冶金材料粉末冶金材料36.1 6.1 鋁及鋁合金鋁及鋁合金 6.1.1 工業純鋁工業純鋁 1. 純鋁的主要特性純鋁的主要特性 鋁的熔點為鋁的熔點為660.4 ，密度低，密度低,鋁的導電性和導熱性好鋁的導電性和導熱性好 ；鋁；鋁的化學活潑性極高的化學活潑性極高 ；鋁的無磁性；鋁的無磁性 ；在淡水、食物中也

2、具；在淡水、食物中也具有很好的耐蝕性。有很好的耐蝕性。 純鋁的強度低，純鋁的強度低，b僅為僅為70MPa，可進行冷熱壓力加工，可，可進行冷熱壓力加工，可通過冷加工強化或加入合金元素及其熱處理強化。通過冷加工強化或加入合金元素及其熱處理強化。 純鋁中的主要雜質是純鋁中的主要雜質是Fe和和Si，其次尚有，其次尚有Cu、Zn、Mn、Ni、Ti等等 。返回42. 純鋁的牌號及應用純鋁的牌號及應用 工業純鋁：工業純鋁：純度為純度為98.0%99.0% ,字母字母“L”表示，數字越表示，數字越大，純度越低大，純度越低, 如：如：L1、L2、L3. 。 用途：用途：L1、L2、L3用于高導電體、電纜、導電機

3、件和防用于高導電體、電纜、導電機件和防腐機械；腐機械；L4、L5、L6：用于器皿、管材、棒材、型材和：用于器皿、管材、棒材、型材和鉚釘等；鉚釘等；L7：用于日用品。：用于日用品。 工業高純鋁：工業高純鋁：純度為純度為99.9099.99的鋁的鋁 。 用途：用作電解電容器用的陽極箔、電容器引線、集成用途：用作電解電容器用的陽極箔、電容器引線、集成電路導線、真空蒸發材料、超導體的穩定導體、磁盤合電路導線、真空蒸發材料、超導體的穩定導體、磁盤合金和高斷裂韌性鋁合金的基體金屬。金和高斷裂韌性鋁合金的基體金屬。6.1.1 工業純鋁工業純鋁 51. 鋁合金的分類鋁合金的分類6.1.2 鋁合金及其應用鋁合金

4、及其應用可將鋁合金分為變可將鋁合金分為變形鋁合金和鑄造鋁形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。合金兩大類。變形鋁合金又分為變形鋁合金又分為可熱處理強化和不可熱處理強化和不可熱處理強化兩類可熱處理強化兩類.鋁合金分類示意鋁合金分類示意圖圖62. 鋁合金的強化途徑鋁合金的強化途徑 加熱固溶淬火過飽和時效析出l可熱處理強化變形鋁合金的可熱處理強化變形鋁合金的熱處理方法：固溶處理熱處理方法：固溶處理 + + 時效。時效。l固溶處理固溶處理是指將合金加熱到是指將合金加熱到固溶線以上，保溫并淬火后固溶線以上，保溫并淬火后獲得過飽和的單相固溶體組獲得過飽和的單相固溶體組織的處理。織的處理。時效是指將過飽和的固溶體加熱

5、到固溶線以下某溫度保溫，時效是指將過飽和的固溶體加熱到固溶線以下某溫度保溫，以析出彌散強化相的熱處理。以析出彌散強化相的熱處理。 72. 鋁合金的強化途徑鋁合金的強化途徑 在室溫下進行的時效稱自然在室溫下進行的時效稱自然時效；在加熱條件下進行的時效；在加熱條件下進行的時效稱人工時效。時效稱人工時效。時效強化效果與加熱溫度和時效強化效果與加熱溫度和保溫時間有關。保溫時間有關。 溫度一定時，隨時效時間延溫度一定時，隨時效時間延長，時效曲線上出現峰值，長，時效曲線上出現峰值，超過峰值時間，析出相聚集長大，強度下降，為超過峰值時間，析出相聚集長大，強度下降，為過時效，過時效，隨隨時效溫度提高，峰值強度

6、下降，出現峰值的時間提前。時效溫度提高，峰值強度下降，出現峰值的時間提前。含含4%Cu鋁合金的時效曲線鋁合金的時效曲線 時效時間時效時間/d83. 常用鋁合金牌號、性能及用途常用鋁合金牌號、性能及用途 （1）變形鋁合金）變形鋁合金變形鋁及鋁合金牌號表示方法變形鋁及鋁合金牌號表示方法 ：根據國標規定：根據國標規定 ，變形鋁及，變形鋁及鋁合金可直接引用國際四位數字體系牌號或采用國標規定的鋁合金可直接引用國際四位數字體系牌號或采用國標規定的四位字符牌號。四位字符牌號。GB 3190-82GB 3190-82中的舊牌號仍可繼續使用，表示方法為中的舊牌號仍可繼續使用，表示方法為: : 防銹鋁合金：防銹鋁

7、合金： LF+LF+序號序號 硬鋁合金：硬鋁合金： LY +LY +序號序號 超硬鋁合金：超硬鋁合金： LC +LC +序號序號 鍛鋁合金：鍛鋁合金： LD +LD +序號序號9鋁合金波紋管鋁合金波紋管LD31鋁合金型材鋁合金型材10常用熱處理不強化變形鋁常用熱處理不強化變形鋁合金合金 防銹鋁合金防銹鋁合金主要是主要是Al-MnAl-Mn和和Al-MgAl-Mg系系合金。合金。MnMn和和MgMg主要作用是主要作用是 提高抗蝕能力和塑性，并起固溶強化作用。提高抗蝕能力和塑性，并起固溶強化作用。l防銹鋁合金鍛造退火后組織為單相固溶體，抗蝕性、焊接防銹鋁合金鍛造退火后組織為單相固溶體，抗蝕性、焊接

8、性能好，易于變形加工，但切削性能差。性能好，易于變形加工，但切削性能差。l不能進行熱處理強化，常利用加工硬化提高其強度。不能進行熱處理強化，常利用加工硬化提高其強度。 衛星天線衛星天線（LF2）常用熱處理不強化變形鋁合金常用熱處理不強化變形鋁合金11常用的常用的Al-Mn系合金有系合金有 LF21（ 3A21 ），），其抗蝕性和強度高其抗蝕性和強度高于純鋁，用于制造油罐、油箱、管道、鉚釘等需要彎曲、沖于純鋁，用于制造油罐、油箱、管道、鉚釘等需要彎曲、沖壓加工的零件。壓加工的零件。常用的常用的Al-MgAl-Mg系合金有系合金有 LF5（ 5A05 ），），其密度比純鋁其密度比純鋁小小，強度強度

9、比比Al-Mn合金高，合金高，在航空工業中得到廣泛應用，在航空工業中得到廣泛應用，如制造管道、容器、鉚釘及如制造管道、容器、鉚釘及承受中等載荷的零件。承受中等載荷的零件。汽化汽化器器(熱熱交換交換管為管為LF21)常用熱處理不強化變形鋁合金常用熱處理不強化變形鋁合金12熱處理強化的變形鋁合金熱處理強化的變形鋁合金 硬鋁合金硬鋁合金主要是主要是Al-Cu-Mg系合金，并含少量系合金，并含少量Mn。可進行時效強化，也可進行變形強化。可進行時效強化，也可進行變形強化。強度、硬度高，加工性能好，耐蝕性低于防銹鋁。強度、硬度高，加工性能好，耐蝕性低于防銹鋁。l常用硬鋁合金如常用硬鋁合金如LY11 LY1

10、1 (2A11)(2A11)、 LY12 (2A12)LY12 (2A12)等，用于制造沖壓件、模等，用于制造沖壓件、模鍛件和鉚接件，如螺旋槳、鍛件和鉚接件，如螺旋槳、梁、鉚釘等。梁、鉚釘等。飛機翼梁飛機翼梁(腹板腹板為硬鋁合金為硬鋁合金)13熱處理強化的變形鋁合金熱處理強化的變形鋁合金 超硬鋁合金超硬鋁合金屬屬Al-Zn-Mg-CuAl-Zn-Mg-Cu系合金，并含有系合金，并含有少量少量CrCr和和MnMn。時效強化效果超過硬鋁合金時效強化效果超過硬鋁合金. .熱態塑性好，但耐蝕性差。常用熱態塑性好，但耐蝕性差。常用合金有合金有 LC4 (7A04 )LC4 (7A04 )、LC9 LC9

11、 (7A09 )(7A09 )等，主要用于工作溫度較等，主要用于工作溫度較低、受力較大的結構件低、受力較大的結構件, , 如飛機大如飛機大梁、起落架等。梁、起落架等。飛機主起落架飛機主起落架14 鍛鋁合金鍛鋁合金Al-Cu-Mg-SiAl-Cu-Mg-Si系合金系合金 可鍛性可鍛性好，力學性能高，用于形狀好，力學性能高，用于形狀復雜的鍛件和模鍛件，如噴復雜的鍛件和模鍛件，如噴氣發動機壓氣機葉輪、導風氣發動機壓氣機葉輪、導風輪等。輪等。熱處理強化的變形鋁合金熱處理強化的變形鋁合金壓氣機葉片壓氣機葉片lAl-Cu-Mg-Fe-NiAl-Cu-Mg-Fe-Ni系耐熱鍛鋁合金系耐熱鍛鋁合金 常用牌號有

12、常用牌號有LD7 (2A70)LD7 (2A70)、LD8(2A80)LD8(2A80)、LD9(2A90)LD9(2A90)等等 。用于制造。用于制造150 225150 225下工下工作的零件，如壓氣機葉片、超音速飛機蒙皮等。作的零件，如壓氣機葉片、超音速飛機蒙皮等。15（2）鑄造鋁合金）鑄造鋁合金Al- Si系：系： 代號為代號為ZL1+兩位數字順序號兩位數字順序號Al-Cu系：代號為系：代號為ZL2+兩位數字順序號兩位數字順序號Al-Mg系：代號為系：代號為ZL3+兩位數字順序號兩位數字順序號Al-Zn系：系： 代號為代號為ZL4+兩位數字順序號兩位數字順序號鑄造鋁合金鑄造鋁合金lAl

13、-SiAl-Si系鑄造鋁合金：又稱系鑄造鋁合金：又稱為硅鋁明。其中常用合金為硅鋁明。其中常用合金ZL102(ZAlSi12)ZL102(ZAlSi12)是含有是含有12%Si12%Si的鋁硅二元合金，的鋁硅二元合金，稱為簡單硅鋁明。稱為簡單硅鋁明。 57712.7%16 在普通鑄造條件下，在普通鑄造條件下， ZL102組織幾乎全部為共晶體，由組織幾乎全部為共晶體，由粗針狀的硅晶體和粗針狀的硅晶體和 固溶體組成，強度和塑性都較差。生產上固溶體組成，強度和塑性都較差。生產上通常用鈉鹽變質劑進行變質處理，得到細小均勻的共晶體加一通常用鈉鹽變質劑進行變質處理，得到細小均勻的共晶體加一次次 固溶體組織，

14、以提高性能。固溶體組織，以提高性能。未變質處理未變質處理 已變質處理已變質處理 ZL102的鑄態組織的鑄態組織Al-Si系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金17加入其他合金元素的鋁硅鑄造合金加入其他合金元素的鋁硅鑄造合金稱復雜稱復雜( (或特殊或特殊) )硅鋁明。硅鋁明。Al-SiAl-Si系鑄造鋁合金的鑄造性能好，系鑄造鋁合金的鑄造性能好，具有優良的耐蝕性、耐熱性和焊接具有優良的耐蝕性、耐熱性和焊接性能。性能。 活塞活塞( (裙部為鋁硅合金裙部為鋁硅合金) )l用于制造飛機、儀表、電用于制造飛機、儀表、電動機殼體、汽缸體、風機動機殼體、汽缸體、風機葉片、發動機活塞等。葉片、發動機活塞等。Al-Si系鑄造

15、鋁合金系鑄造鋁合金18Al-Cu系鑄造鋁合金：這類合金的耐熱性好，強度較高；但系鑄造鋁合金：這類合金的耐熱性好，強度較高；但密度大，鑄造性能、耐蝕性能差，強度低于密度大，鑄造性能、耐蝕性能差，強度低于Al-Si系合金。系合金。l常用合金牌號有常用合金牌號有ZAlCu5Mn (ZL201 )、ZAlCu4 (ZL203 )等，主要用于制造在較高溫等，主要用于制造在較高溫度下工作的高強零件，如內度下工作的高強零件，如內燃機汽缸頭、汽車活塞等。燃機汽缸頭、汽車活塞等。汽缸頭汽缸頭Al-CuAl-Cu系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金19Al-MgAl-Mg系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金Al-Mg系鑄造鋁合金：這系鑄

16、造鋁合金：這類合金的耐蝕性好，強度類合金的耐蝕性好，強度高，密度小；但鑄造性能高，密度小；但鑄造性能差差,耐熱性低。耐熱性低。鼓風機密封件等鼓風機密封件等(ZL102、301)l常用代號為常用代號為ZL301(ZAlMg10)ZL301(ZAlMg10)、 ZL303(ZAlMg5Si1)ZL303(ZAlMg5Si1)等。等。l主要用于制造外形簡單、承受沖擊載荷、在腐蝕性介質下主要用于制造外形簡單、承受沖擊載荷、在腐蝕性介質下工作的零件，如艦船配件、氨用泵體等。工作的零件，如艦船配件、氨用泵體等。20Al-ZnAl-Zn系鑄造鋁合金系鑄造鋁合金Al-Zn系鑄造鋁合金：這類合金的鑄造性能好，強

17、度較高，系鑄造鋁合金：這類合金的鑄造性能好，強度較高，可自然時效強化；但密度大，耐蝕性較差。可自然時效強化；但密度大，耐蝕性較差。l常用代號為常用代號為ZL401(ZAlZn11Si7)ZL401(ZAlZn11Si7)、ZL402(ZAlZn6Mg)ZL402(ZAlZn6Mg)等等. .l主要用于制造形狀復雜受主要用于制造形狀復雜受力較小的汽車、飛機、儀力較小的汽車、飛機、儀器零件。器零件。大型空壓機活塞大型空壓機活塞(ZL401)216.2 銅及銅合金銅及銅合金6.2.1 6.2.1 工業純銅工業純銅1. 1. 銅及銅合金性能特點銅及銅合金性能特點純銅呈紫紅色，故又稱紫銅，具有面心立方晶

18、格，無同純銅呈紫紅色，故又稱紫銅，具有面心立方晶格，無同 素異構轉變，無磁性；純銅具有優良的導電性和導熱性，素異構轉變，無磁性；純銅具有優良的導電性和導熱性，在大氣、淡水和冷凝水中有良好的耐蝕性。塑性好。在大氣、淡水和冷凝水中有良好的耐蝕性。塑性好。2. 2. 工業純銅的牌號及應用工業純銅的牌號及應用工業純銅工業純銅 ：用：用“T”T”作為銅的漢語拼音字頭，數字表示順作為銅的漢語拼音字頭，數字表示順序號。數字越大，純度越低。序號。數字越大，純度越低。無氧銅：用無氧銅：用 “ “T”T”和和“W”W”加上序號表示，如加上序號表示，如TW1TW1、TW2TW2，在，在TWTW后加脫氧劑化學元素符號

19、表示，如后加脫氧劑化學元素符號表示，如TWPTWP、TWMnTWMn。返回22銅合金常加元素為銅合金常加元素為ZnZn、SnSn、AlAl、MnMn、NiNi、FeFe、BeBe、TiTi、ZrZr、CrCr等，既提高了強度，又保持了純銅特性等，既提高了強度，又保持了純銅特性. .銅合金分為黃銅、青銅、白銅三大類。銅合金分為黃銅、青銅、白銅三大類。銅管銅管銅與黃銅帶銅與黃銅帶236.2.2 銅合金及其應用銅合金及其應用1. 1. 黃銅黃銅以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。黃銅按化學成分可分為普通黃銅和特殊黃銅。黃銅按化學成分可分為普通黃銅和特殊黃銅。按工藝

20、可分為加工黃銅和鑄造黃銅。按工藝可分為加工黃銅和鑄造黃銅。 黃銅鑄件黃銅鑄件黃銅棒黃銅棒24普通黃銅：銅與鋅的二普通黃銅：銅與鋅的二元合金稱為普通黃銅。元合金稱為普通黃銅。加工普通黃銅的牌號為加工普通黃銅的牌號為H (黃黃) + 表示銅平均百表示銅平均百分含量的數字，如分含量的數字，如H68。從銅鋅合金相圖可以看從銅鋅合金相圖可以看出黃銅有出黃銅有 和和 + 兩種兩種組織組織,分別稱單相黃銅分別稱單相黃銅和兩相黃銅。和兩相黃銅。普通黃銅普通黃銅25普通黃銅的顯微組織普通黃銅的顯微組織 單相黃銅單相黃銅 兩相黃銅兩相黃銅 普通黃銅普通黃銅26普通黃銅普通黃銅單相黃銅塑性好。單相黃銅塑性好。常用牌

21、號有常用牌號有H80、H70、H 68。適于制造冷變形零件，如彈殼、適于制造冷變形零件，如彈殼、冷凝器管等。冷凝器管等。兩相黃銅熱塑性好兩相黃銅熱塑性好, 強度高強度高.常用牌號有常用牌號有H59、H62。適于制造受力件，如墊圈、彈適于制造受力件，如墊圈、彈簧、導管、散熱器等。簧、導管、散熱器等。冷凝器管冷凝器管子彈殼子彈殼27特殊黃銅：特殊黃銅：在普通黃銅的基礎上在普通黃銅的基礎上加入加入AlAl、 FeFe、SiSi、MnMn、PbPb、 SnSn、NiNi等元素形成特殊黃銅。等元素形成特殊黃銅。 加工特殊黃銅的牌號為加工特殊黃銅的牌號為H(H(黃黃)+)+主主加元素符號加元素符號(Zn(

22、Zn除外除外)+)+銅平均百分銅平均百分含量含量+ +主加元素平均百分含量主加元素平均百分含量, , 如如HPb59-1. HPb59-1. 特殊黃銅強度、耐蝕性比普通黃特殊黃銅強度、耐蝕性比普通黃銅好，鑄造性能改善。銅好，鑄造性能改善。 黃銅制品黃銅制品特殊黃銅特殊黃銅28常用的特殊黃銅牌號有常用的特殊黃銅牌號有HPb63-3HPb63-3、HAl60-1-1HAl60-1-1、HSn62-1HSn62-1、HFe59-1-1HFe59-1-1、ZCuZn38Mn2Pb2ZCuZn38Mn2Pb2、ZCuZn16Si4ZCuZn16Si4等。等。主要用于船舶及化工零件，如冷凝管、齒輪、螺旋槳

23、、軸承、主要用于船舶及化工零件，如冷凝管、齒輪、螺旋槳、軸承、襯套及閥體等。襯套及閥體等。 特殊黃銅特殊黃銅29青青 銅銅青銅：除黃銅和白銅外的其他銅合青銅：除黃銅和白銅外的其他銅合金統稱為青銅。金統稱為青銅。 加工青銅的牌號為：加工青銅的牌號為：Q +Q +主加元素主加元素符號及其平均百分含量符號及其平均百分含量+ +其他元素其他元素平均百分含量平均百分含量如如QSn4-3(QSn4-3(含含4%Sn4%Sn、3%Zn).3%Zn).常用青銅有錫青銅、鋁青銅、鈹青常用青銅有錫青銅、鋁青銅、鈹青銅、硅青銅、鉛青銅等。銅、硅青銅、鉛青銅等。 青銅制品青銅制品30錫錫 青青 銅銅錫青銅：是以錫為主

24、加元素的銅合錫青銅：是以錫為主加元素的銅合金，錫含量一般為金，錫含量一般為3%14%3%14%。 錫青銅鑄造流動性差，鑄件密度低，錫青銅鑄造流動性差，鑄件密度低，易滲漏，但體積收縮率在有色金屬易滲漏，但體積收縮率在有色金屬中最小中最小 。錫青銅耐蝕性良好，在大氣、海水錫青銅耐蝕性良好，在大氣、海水及無機鹽溶液中的耐蝕性比純銅和及無機鹽溶液中的耐蝕性比純銅和黃銅好，但在硫酸、鹽酸和氨水中黃銅好，但在硫酸、鹽酸和氨水中的耐蝕性較差。的耐蝕性較差。 錫青銅錠錫青銅錠Cu-Sn相圖相圖31常用牌號有常用牌號有QSn4-3QSn4-3、QSn6.5-QSn6.5-0.40.4、ZCuSn10Pb1ZCu

25、Sn10Pb1等。等。錫青銅管錫青銅管船用青銅軟船用青銅軟管快速接頭管快速接頭閥閥( (錫青銅閥錫青銅閥體、閥蓋體、閥蓋) )l主要用于耐蝕承載件主要用于耐蝕承載件, ,如如彈簧、軸承、齒輪軸、彈簧、軸承、齒輪軸、蝸輪、墊圈等。蝸輪、墊圈等。 32鋁鋁 青青 銅銅大型水力發電設備中的抗磨環大型水力發電設備中的抗磨環l 鋁青銅：以鋁為主加元素的銅合金，鋁含量為鋁青銅：以鋁為主加元素的銅合金，鋁含量為511%511%。強。強度、硬度、耐磨性、耐熱性及耐蝕性高于黃銅和錫青銅，鑄度、硬度、耐磨性、耐熱性及耐蝕性高于黃銅和錫青銅，鑄造性能好，但焊接性能差。造性能好，但焊接性能差。 l常用牌號有常用牌號有

26、QAl5QAl5、QAl7QAl7、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2ZCuAl8Mn13Fe3Ni2等。等。l主要用于制造船舶、飛機及儀器中的高強、耐磨、耐蝕件，主要用于制造船舶、飛機及儀器中的高強、耐磨、耐蝕件，如齒輪、軸承、蝸輪、軸套、螺旋槳等。如齒輪、軸承、蝸輪、軸套、螺旋槳等。33鈹鈹 青青 銅銅鈹青銅：以鈹為主加元素的銅合金，鈹含量為鈹青銅：以鈹為主加元素的銅合金，鈹含量為1.72.5%1.72.5%。具有高的強度、彈性極限、耐磨性、耐蝕性，良好的導電性、具有高的強度、彈性極限、耐磨性、耐蝕性，良好的導電性、導熱性、冷熱加工及鑄造性能，但價格較貴。導熱性、冷熱加工及鑄造性能，但價格較

27、貴。l常用牌號有常用牌號有QBe2、QBe1.7、QBe1.9等等 。l用于重要的彈性件、耐磨件，用于重要的彈性件、耐磨件，如精密彈簧、膜片，高速、高如精密彈簧、膜片，高速、高壓軸承及防爆工具、航海羅盤壓軸承及防爆工具、航海羅盤等重要機件。等重要機件。鈹青銅制品鈹青銅制品34白白 銅銅l白銅：以鎳為主要合金元素白銅：以鎳為主要合金元素的銅合金稱白銅。分普通白的銅合金稱白銅。分普通白銅和特殊白銅。銅和特殊白銅。普通白銅是普通白銅是Cu-NiCu-Ni二元合金，具有較高的耐蝕性和抗腐蝕疲二元合金，具有較高的耐蝕性和抗腐蝕疲勞性能及優良的冷熱加工性能。勞性能及優良的冷熱加工性能。 普通白銅牌號：普通

28、白銅牌號：B+B+鎳的平均百分含量，如鎳的平均百分含量，如B5B5。常用牌號有常用牌號有B5B5、B19B19等等 。用于在蒸汽和海水環境下工作的。用于在蒸汽和海水環境下工作的精密機械精密機械, ,儀表零件及冷凝器儀表零件及冷凝器, ,蒸餾器蒸餾器, ,熱交換器等。熱交換器等。白銅件白銅件35特殊白銅是在普通白銅基礎上添加特殊白銅是在普通白銅基礎上添加ZnZn、MnMn、AlAl等元素形成的，分別稱鋅白銅、等元素形成的，分別稱鋅白銅、錳白銅、鋁白銅等。錳白銅、鋁白銅等。其耐蝕性、強度和塑性高，成本低。其耐蝕性、強度和塑性高，成本低。常用牌號如常用牌號如BMn40-1.5(BMn40-1.5(康

29、銅康銅) )、BMn43-0.5(BMn43-0.5(考銅考銅) )。用于制造精密機械、儀表零件及醫療用于制造精密機械、儀表零件及醫療器械等。器械等。康銅熱偶康銅熱偶白銅型材白銅型材366.3 鈦及鈦合金鈦及鈦合金1. 1. 工業純鈦工業純鈦 純鈦密度小，熔點高。純鈦密度小，熔點高。882.5882.5發生同素異構轉變發生同素異構轉變 -Ti-Ti -Ti, -Ti, 由體心立方由體心立方 -Ti-Ti轉變為密排六方轉變為密排六方 -Ti.-Ti.純鈦比強度高，塑性、低溫純鈦比強度高，塑性、低溫韌性和耐蝕性好。韌性和耐蝕性好。美美F-22F-22戰機約戰機約36%36%重量的零件用重量的零件用

30、鈦合金制造鈦合金制造返回37純鈦主要用于純鈦主要用于 350350以下以下工作、強度要求不高的零工作、強度要求不高的零件，如石油化工用熱交換件，如石油化工用熱交換器、反應器，海水凈化裝器、反應器，海水凈化裝置及艦船零部件。置及艦船零部件。 鈦鋼復合反應釜鈦鋼復合反應釜鈦管換熱器鈦管換熱器鈦制蒸餾塔鈦制蒸餾塔382. 2. 鈦合金鈦合金純鈦加入合金元素形成鈦合金。鈦合金幾乎都含有鋁。鋁純鈦加入合金元素形成鈦合金。鈦合金幾乎都含有鋁。鋁能提高鈦合金的強度、比強度和再結晶溫度。能提高鈦合金的強度、比強度和再結晶溫度。l按退火組織，鈦合金可分為按退火組織，鈦合金可分為 型鈦合金、型鈦合金、 型鈦合金和

31、型鈦合金和 + + 型鈦合金三類，它們的牌號分型鈦合金三類，它們的牌號分別用別用TATA、TBTB、TCTC加順序號表加順序號表示示 。如。如TA5TA5、TB2TB2、TC4TC4等。等。其中其中TA0TA3TA0TA3為工業純鈦。為工業純鈦。 鈦合金泵鈦合金泵39 型鈦合金：主加元素為鋁，還有錫、硼等。型鈦合金：主加元素為鋁，還有錫、硼等。 不能熱處理強化，通常在退火狀態下使用，組織為單相不能熱處理強化，通常在退火狀態下使用，組織為單相 固固溶體，強度低于另兩類鈦合金，但高溫強度、低溫韌性及溶體，強度低于另兩類鈦合金，但高溫強度、低溫韌性及耐蝕性優越。耐蝕性優越。鈦合金氫泵鈦合金氫泵誘導輪

32、誘導輪鈦合金氫泵殼體鈦合金氫泵殼體40常用牌號有常用牌號有TA5TA5、TA7TA7等等 主要用于制造主要用于制造500500以下工作的零件，以下工作的零件，如飛機壓氣機葉片、導彈的燃料罐、如飛機壓氣機葉片、導彈的燃料罐、超音速飛機的蝸輪機匣及飛船上的高超音速飛機的蝸輪機匣及飛船上的高壓低溫容器等。壓低溫容器等。 -Ti合金組織合金組織鈦合金衛星框架鈦合金衛星框架鈦合金液下泵鈦合金液下泵41 型鈦合金：加入的合金元素有鉬、鉻、釩、鋁等，經淬火型鈦合金：加入的合金元素有鉬、鉻、釩、鋁等，經淬火加時效處理后，組織為加時效處理后，組織為 相基體上分布著細小的相基體上分布著細小的 相粒子。相粒子。強度

33、高，但冶煉工藝復雜，難于焊接，應用受到限制。強度高，但冶煉工藝復雜，難于焊接，應用受到限制。鈦合金管鈦合金管鈦合金管應用鈦合金管應用42 型鈦合金有型鈦合金有TB2TB2、TB3TB3、TB4TB4三個牌號。三個牌號。主要用于主要用于350350以下工作以下工作的結構件和緊固件的結構件和緊固件, ,如飛如飛機壓氣機葉片、軸、彈簧、機壓氣機葉片、軸、彈簧、輪盤等。輪盤等。鈦合金棒鈦合金棒鈦合金眼鏡架鈦合金眼鏡架鈦離心泵鈦離心泵43 + + 型鈦合金：加入的合金元素有鋁、釩、型鈦合金：加入的合金元素有鋁、釩、 鉬鉬 鉻等。鉻等。可進行熱處理強化，強度高，塑性好，具有良好的熱強性、可進行熱處理強化，

34、強度高，塑性好，具有良好的熱強性、耐蝕性和低溫韌性。耐蝕性和低溫韌性。鈦合金列管式換熱器鈦合金列管式換熱器44 + + 型鈦合金共有九個牌號，其中型鈦合金共有九個牌號，其中以以TC4TC4應用最廣、用量最大，其經應用最廣、用量最大，其經過淬火加時效處理后，組織為過淬火加時效處理后，組織為 + + + +時效析出的針狀時效析出的針狀 。+鈦合金組織鈦合金組織+鈦合金組織（電鏡）鈦合金組織（電鏡）45 + + 型鈦合金主要用于型鈦合金主要用于制造制造400400以下工作的以下工作的飛機壓氣機葉片、火箭飛機壓氣機葉片、火箭發動機外殼、火箭和導發動機外殼、火箭和導彈的液氫燃料箱部件及彈的液氫燃料箱部件

35、及艦船耐壓殼體等。艦船耐壓殼體等。生物醫生物醫用材料用材料飛機壓氣機葉片飛機壓氣機葉片466.4 軸承合金軸承合金制造滑動軸承的軸瓦及其內襯的耐磨合金稱為軸承合金。制造滑動軸承的軸瓦及其內襯的耐磨合金稱為軸承合金。滑動軸承是許多機器設備中對旋轉軸起支撐。滑動軸承是許多機器設備中對旋轉軸起支撐。作用的重要部件，由軸承體和軸瓦兩部分組成。作用的重要部件，由軸承體和軸瓦兩部分組成。與滾動軸承相比滑動軸承具有與滾動軸承相比滑動軸承具有承載面積大，工作平穩，無噪承載面積大，工作平穩，無噪音及拆裝方便等優點。音及拆裝方便等優點。 返回471. 1. 組織性能要求組織性能要求當軸高速旋轉時，軸瓦與軸頸發生強

36、烈摩擦，承受軸頸施加當軸高速旋轉時，軸瓦與軸頸發生強烈摩擦，承受軸頸施加的交變載荷和沖擊力。的交變載荷和沖擊力。對軸承合金的性能要求：對軸承合金的性能要求： 足夠的強韌性，以承受軸頸施加的交變沖擊載荷。足夠的強韌性，以承受軸頸施加的交變沖擊載荷。 較小的熱膨脹系數，良好的導熱性和耐蝕性，以防止軸與較小的熱膨脹系數，良好的導熱性和耐蝕性，以防止軸與軸瓦之間咬合。軸瓦之間咬合。 較小的摩擦系數，良好的耐磨性和磨合性，以減少軸頸磨較小的摩擦系數，良好的耐磨性和磨合性，以減少軸頸磨損，保證軸與軸瓦良好的跑合。損，保證軸與軸瓦良好的跑合。48為滿足上述性能要求，軸承合金的組織應是軟的基體上分布為滿足上述

37、性能要求，軸承合金的組織應是軟的基體上分布著硬的質點或硬的基體上分布著軟的質點著硬的質點或硬的基體上分布著軟的質點.當軸旋轉時，軟的基體（或質點）被磨損而凹陷，減少了軸當軸旋轉時，軟的基體（或質點）被磨損而凹陷，減少了軸頸與軸瓦的接觸面積，有利于儲存潤滑油。頸與軸瓦的接觸面積，有利于儲存潤滑油。 和軸與軸瓦間的磨合，而硬的和軸與軸瓦間的磨合，而硬的質點質點 (基體基體)則支撐著軸頸，起則支撐著軸頸，起承載和耐磨作用承載和耐磨作用.l軟基體軟基體 (或質點或質點)還能起嵌藏外還能起嵌藏外來硬雜質顆粒的作用來硬雜質顆粒的作用, 以避免以避免擦傷軸頸。擦傷軸頸。 49l2. 2. 常用軸承合金常用軸

38、承合金l工業上常用的是錫基、工業上常用的是錫基、鉛基軸承合金鉛基軸承合金, , 又稱巴氏又稱巴氏合金。合金。錫基軸承合金：是以錫為錫基軸承合金：是以錫為主并加入少量銻、銅等元主并加入少量銻、銅等元素組成的合金，熔點較低，素組成的合金，熔點較低，是軟基體硬質點組織類型是軟基體硬質點組織類型的軸承合金。的軸承合金。l典型牌號為典型牌號為ZSnSb11Cu6，其組織為其組織為 基體基體+ +白亮塊狀白亮塊狀SnSb+SnSb+星狀星狀CuCu3 3SnSn。ZSnSb11Cu6合金的顯微組織合金的顯微組織 50錫基軸承合金具有較高錫基軸承合金具有較高的耐磨性、導熱性、耐的耐磨性、導熱性、耐蝕性和嵌藏

39、性，摩擦系蝕性和嵌藏性，摩擦系數和熱膨脹系數小，但數和熱膨脹系數小，但疲勞強度較低，工作溫疲勞強度較低，工作溫度不超過度不超過 150 150 ，價，價格較高。格較高。巴氏合金軸瓦巴氏合金軸瓦l廣泛用于重型動力機械，如氣輪機、渦輪機和內燃機等大型廣泛用于重型動力機械，如氣輪機、渦輪機和內燃機等大型機器的高速軸瓦。機器的高速軸瓦。 51鉛基軸承合金：是以鉛基軸承合金：是以鉛為主加入少量銻、鉛為主加入少量銻、錫、銅等元素的合金，錫、銅等元素的合金，也是軟基體硬質點型也是軟基體硬質點型軸承合金。軸承合金。u典型牌號為典型牌號為ZPbSb16Sn16Cu2合金的顯微組織合金的顯微組織 ( + )共晶共晶基體基體+方塊狀方塊狀SnSb+針狀針狀Cu3Sn。52鉛基軸承合金的強度、硬度、耐蝕性和導熱性都不如錫鉛基軸承合金的強度、硬度、耐蝕性和導熱性都不如錫基軸承合金，但其成本低，高溫強度好，有自潤滑性。基軸承合金，但其成本低，高溫強度好，有自潤滑性。l常用于低速、低載條件常用于低速、低載條件下工作的設備下工作的設備, ,如汽車、如汽車、拖拉機曲軸的軸承等。拖拉機曲軸的軸承等。 內燃機軸瓦內燃機軸瓦53錫基和鉛基軸承