第十章有色金属

第十章有色金属 • 除黑色金属外的其他金属与合金，统称为有色金属或非铁金属。第一节铝及铝合金 • 一、工业纯铝 • 工业纯铝的加工产品，按纯度高低，分为L1、L2\‘A1 7七个代号，编号增大，纯度降低。 • 二、铝合金的分类和热处理特点

1．铝合金的分类

1．铝合金的分类 • 铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两类。

2．铝合金的强化热处理特点:固溶热处理与时效强化 2．铝合金的强化热处理特点:固溶热处理与时效强化 • 固溶热处理（俗称淬火）:将合金加热到单相α固溶体状态，并水冷至室温，获得过饱和α固溶体组织。 • 时效强化(时效): 固溶热处理后的合金在室温或加热至一定温度放置，随放置时间的延长，因过饱和α固溶体不稳定而析出细小分散的的过渡相，使强度显著增高、塑性降低的现象。在室温进行的时效，称为自然时效；在加热条件下进行的时效，称为人工时效。

三、常用的变形铝合金 • 1．防锈铝合金 • 防锈铝合金：代号为“LF”（“铝防”的汉语拼音字首）加序号数字，例如 LF21。性能特点是对大气的耐蚀性好，兼有较高的塑性和焊接性。强度仅高于纯铝，不能热处理强化，常用冷变形强化提高其强度。 • 2.硬铝合金：代号为“LY”（“铝硬”的汉语拼音字首）加序号数字，如LYll。 • 3．超硬铝合金：代号为“LC”（“铝超”的汉语拼音字首）加序号数字，如 LC4、LC6等。 • 4.锻铝合金：代号为“LD”（“铝锻”的汉语拼音字首）加序号数字，如 LD5.

四、铸造铝合金 • 变质处理：在浇注前的合金液中，加入占金属重量2～3%的变质剂，使硅晶体细化，从而改善力学性能。

四、铸造铝合金 • 变质处理：在浇注前的合金液中，加入占金属重量2～3%的变质剂，使硅晶体细化，从而改善力学性能。 • 硅针+铝基体（550倍）

第二节铜及铜合金 • 一、紫铜（工业纯铜） • 工业纯铜加工产品有四个牌号，其代号为T1、T2、T3、T4。序号数字愈大，其纯度愈低。 • 二、黄铜 • 在铜中主要加入合金元素锌形成的合金，称为黄铜。按其成分，分为普通黄铜和特殊黄铜两类。按其加工工艺特点，又可分为压力加工黄铜和铸造黄铜。

第二节铜及铜合金 • 一、紫铜（工业纯铜） • 工业纯铜加工产品有四个牌号，其代号为T1、T2、T3、T4。序号数字愈大，其纯度愈低。 • 二、黄铜 • 在铜中主要加入合金元素锌形成的合金，称为黄铜。按其成分，分为普通黄铜和特殊黄铜两类。按其加工工艺特点，又可分为压力加工黄铜和铸造黄铜。 • α黄铜（250倍）　　

第二节铜及铜合金 • 一、紫铜（工业纯铜） • 工业纯铜加工产品有四个牌号，其代号为T1、T2、T3、T4。序号数字愈大，其纯度愈低。 • 二、黄铜 • 在铜中主要加入合金元素锌形成的合金，称为黄铜。按其成分，分为普通黄铜和特殊黄铜两类。按其加工工艺特点，又可分为压力加工黄铜和铸造黄铜。 • α黄铜（250倍）　　α＋β′黄铜（250倍）

1．普通黄铜（简单黄铜） • 普通黄铜 :铜-锌二元合金。 • 含锌较低的黄铜有良好塑性，常用以压力加工，并以冶金加工产品供应，称为压力加工黄铜。含锌量较高的黄铜，塑性差，但铸造性能好，常用以铸造，称为铸造黄铜。 • 压力加工黄铜的代号为“H”（“黄”的汉语拼音字首）加数字组成，数字为铜的平均质量分数，如H62，表示ωCu=62%，ωZn=38%的压力加工普通黄铜。铸造黄铜的代则在上述代号前加“Z”（“铸”的汉语拼音字首），如ZH62。

2．特殊黄铜（复杂黄铜） • 特殊黄铜（复杂黄铜）:在普通黄铜中加入其他合金元素所形成的多元合金。 • 压力加工特殊黄铜的代号：H+主要添加元素符号+铜的质量分数+主添元素的质量分数。如 HPb59-1，为ωCu=59%，ωPb=1%，余量为锌的铅黄铜。铸造特殊黄铜的代号，则在其前冠以“Z”。 • 三、青铜: • 除黄铜、白钢外，其他的铜合金统称为青铜.

青铜分为普通青铜（锡青铜）和特殊青铜（无锡青铜如铝青铜、铅青铜、硅青铜、被青铜等）。按生产方法不同又可分为压力加工青铜（以棒、板、带、管、线等加工产品供应）和铸造青铜（用于铸造）。青铜分为普通青铜（锡青铜）和特殊青铜（无锡青铜如铝青铜、铅青铜、硅青铜、被青铜等）。按生产方法不同又可分为压力加工青铜（以棒、板、带、管、线等加工产品供应）和铸造青铜（用于铸造）。 • 压力加工青铜的代号，以“Q”（“青”的汉语拼音字首）+主加元素符号及其质量分数+其他合金元素的质量分数组成。如 QSn6.5-0.1,代表ωSn≈6.5%、ωp≈0.1%锡青铜。铸造青铜的代号，则在其前冠以“Z”。 • 1．锡青铜 • 锡青铜在大气、淡水、海水和水蒸汽中耐蚀性高于纯铜与黄铜，但对氨水和酸不耐蚀。此外，还具有无磁性、良好耐磨性的特点。主要用于铸造形状复杂、对气密性要求不高的铸件。

2.铍青铜 • 以铍为主加元素的青铜称为铍青铜。广泛用于电子、仪表等工业中重要的导电弹簧和精密弹性零件、钟表齿轮、轴承等耐磨件以及防爆工具

第三节滑动轴承合金 • 轴承合金必须摩擦系数小，能保存润滑油，此外，有足够的强度、硬度、塑性和韧性，有良好的导热性和耐蚀性。 • 为此，轴承合金的基体材料应采用对钢互溶性小的元素，以减小对钢轴颈的粘着性与擦伤性，如Sn、Ph、Al等。同时还必须要求轴承合金具有在软的基体上分布着硬质点（一般为金属化合物）的组织。

常用轴承合金按主要成分，可分为锡基、铝基、铝基、铜基和铁基等轴承合金。前两种称为巴氏合金。常用轴承合金按主要成分，可分为锡基、铝基、铝基、铜基和铁基等轴承合金。前两种称为巴氏合金。 • 轴承合金一般在铸态下使用，其代号为“ZCh”（“铸承”的汉语拼音字首）+基本元素符号+主加元素符号+主加元素质量分数+辅加元素质量分数。 • 一、锡基轴承合金（锡基巴氏合金）

常用轴承合金按主要成分，可分为锡基、铝基、铝基、铜基和铁基等轴承合金。前两种称为巴氏合金。常用轴承合金按主要成分，可分为锡基、铝基、铝基、铜基和铁基等轴承合金。前两种称为巴氏合金。 • 轴承合金一般在铸态下使用，其代号为“ZCh”（“铸承”的汉语拼音字首）+基本元素符号+主加元素符号+主加元素质量分数+辅加元素质量分数。 • 一、锡基轴承合金（锡基巴氏合金） • ZChSnSb11-6显微组织 • 优点：摩擦系数和膨胀系数小，耐蚀性、导热性和韧性好。 • 缺点：疲劳强度较低、工作温度低（<l50℃）。广泛用于汽车、拖拉机、汽轮机等高速、高载工作的轴承。

二、铅基轴承合金（铅基巴氏合金） • 优点：价格便宜、有自润滑性. • 缺点：强度、韧性、耐蚀性和导热性较差。主要用于低速、低载、润滑较差条件下工作的滑动轴承。 • 三、铝基轴承合金 • 优点：密度小，导热性、疲劳强度高，价格便宜等。 • 缺点：膨胀系数大，运转时容易与轴咬合，使轴磨损。 • 四、铜基轴承合金 • 某些青铜，如锡青铜、铝青铜和铅青铜等，可用以制造轴承，故又称铜基轴承合金。可用于高载、高速条件下工作的轴承。

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