第五节第五节 常用有色金属常用有色金属一、铝合金一、铝合金二、铜合金二、铜合金三、轴承合金三、轴承合金重点要求：重点要求：熟悉常用熟悉常用Al、Cu合金的牌号、成份、热处合金的牌号、成份、热处理工艺、组织、及其应用。理工艺、组织、及其应用。一般一般了解了解 轴承合金轴承合金 。一、铝合金一、铝合金1 1、工业纯铝、工业纯铝工业纯铝牌号工业纯铝牌号 L+L+顺序顺序 L1 L1L7L7熔点熔点660660，密度密度2.72.7g/cmg/cm3 3 。力学性能力学性能 ：b = 80100 Mpa，= 3050 %， 比强度高。比强度高。导电导热性好，耐大气腐蚀。导电导热性好，耐大气腐蚀。塑性好、可冷成塑性好、可冷成型型。做散热器、器皿、导线、电缆等。做散热器、器皿、导线、电缆等。2 2铝合金铝合金（1 1）分类分类和强化和强化分类分类 形变铝合金、铸造铝合金形变铝合金、铸造铝合金强化方法：强化方法：v形变强化形变强化v固溶固溶时效时效强化强化v变质处理。变质处理。-CuAl2 时效强化时效强化: : 淬火后合金强度硬度随时间延长而显著升高淬火后合金强度硬度随时间延长而显著升高. . 时效工艺：时效工艺： 固溶处理固溶处理（水冷淬火）（水冷淬火） 过饱和固溶体过饱和固溶体 时效过程时效过程 过饱和固溶体分解，析出强化相过饱和固溶体分解，析出强化相 。时效效果：时效效果：时效温度时效温度越高，则速度越快，但越高，则速度越快，但 强化效果小。强化效果小。自然时效自然时效 在室温经过数天时间停留完成时效。在室温经过数天时间停留完成时效。人工时效人工时效 加热至加热至100200，保温一定时间。，保温一定时间。AL-CuAL-Cu合金自然时效曲线合金自然时效曲线Al-CuAl-Cu合金的人工时效曲线合金的人工时效曲线合金合金类别类别代号代号主主要要化化学学成成分分,%热处理热处理机械性能机械性能CuMgMgMn其它其它b bMPa%HB防锈防锈铝铝LF54.55.50.30.6退火退火2702370LF114.85.50.30.6V 0.020.22702370LF211.01.61302330硬铝硬铝LY12.23.00.20.5固溶处理固溶处理+自然时效自然时效3002470LY113.84.80.40.80.40.842018100LY123.84.91.21.80.30.948011131超硬超硬铝铝LC41.42.01.82.80.20.6Zn 5.07.0固溶处理固溶处理+人工时效人工时效60012150LC62.22.82.53.20.2.5Zn 7.68.66807190锻铝锻铝LD51.82.60.40.80.40.8Si 0.71.242013105LD71.92.51.41.8Ni 11.5Fe 1.01.544013120LD103.94.80.40.80.41.0Si 0.51.248010135（）变形铝合金（）变形铝合金变形铝合金的应用变形铝合金的应用防锈铝防锈铝 LF LF，不可热处理强化，做油箱、油管、铆钉。不可热处理强化，做油箱、油管、铆钉。硬铝硬铝 LY LY，做螺旋桨叶片、支柱。做螺旋桨叶片、支柱。超硬铝超硬铝 LC LC，做飞机大梁、桁架、起落架等。做飞机大梁、桁架、起落架等。锻铝锻铝 LD LD，做锻件、模锻件。做锻件、模锻件。合金合金代号代号主主 要要 化化 学学 成成 分分, , %机机 械械 性性 能能SiCuMg铸造铸造方法方法热处理热处理bMPa%HB铝硅铝硅ZL1016.08.00.20.4SBT6230170ZL1021013SBJT2T2143153425050ZL1104.06.05.08.00.20.5JT117090铝铜铝铜ZL2034.05.0JT4210660铝镁铝镁ZL3019.511.5ST4280920铝锌铝锌ZL4026.08.0Zn570.40.7JT1240470铸造方法：铸造方法：SBSB砂型变质；砂型变质；J金属砂；金属砂；S S砂型砂型热处理：热处理：T1T1不淬火，人工时效；不淬火，人工时效； T2T2退火；退火；T4T4淬火淬火+ +自然时效；自然时效；T6T6淬火淬火+ +人工时效人工时效（3 3）铸造铝合金）铸造铝合金 铸造铝合金的变质处理铸造铝合金的变质处理变质处理变质处理后后，100ZL102的铸态组织，未变质，的铸态组织，未变质，500Al-Al-Si Si 合金（硅铝明合金（硅铝明10%-13%10%-13%SiSi） 铸造性好（熔点低、铸造性好（熔点低、流动性好、收缩小）。流动性好、收缩小）。组织组织 变质前，共晶体（粗针状变质前，共晶体（粗针状Si Si + + 基体基体 ）+ + 初晶初晶SiSi变质后，共晶体（细点状变质后，共晶体（细点状Si Si + + 基体基体 ）+ + 初晶初晶铸造铝合金的应用铸造铝合金的应用 二、铜合金二、铜合金铜及铜合金的特点铜及铜合金的特点熔点熔点10831083，密度密度8.98.9g/cmg/cm3 3 。导电导热性仅次于银。导电导热性仅次于银。耐大气、海水腐蚀。耐大气、海水腐蚀。切削性好，塑性好，可冷、热成形。切削性好，塑性好，可冷、热成形。铸造铜合金的铸造性能好。铸造铜合金的铸造性能好。1 1纯铜纯铜 紫铜（紫红色）紫铜（紫红色）工业纯铜工业纯铜 T1-T4 T1-T4 ，做电导体。做电导体。 力学性能力学性能: : b = 230-250 MPa= 40-50 %纯铜管纯铜管强化途径：强化途径：固溶强化固溶强化 650 650MPaMPa时效强化时效强化 1400 1400MPaMPa过剩相强化过剩相强化2 2铜合金铜合金( (黄黄铜、青铜、白铜铜、青铜、白铜) )（）黄（）黄铜铜 Cu-Zn系合金系合金普通黄铜普通黄铜 Cu-Zn合金合金单相黄铜单相黄铜 如如 H80H80，含含 80% 80% Cu ，单相，单相，塑塑性好，可冷成型。性好，可冷成型。双相黄铜双相黄铜 如如 H62H62，+ ，可热变形。可热变形。组织、组织、牌号、性能牌号、性能 代代号号化学成分化学成分, %, %机械性能机械性能CuZn加工加工状态状态bMPa%HBH96H969597余量余量退火退火25035H807981余量余量退火退火27050H686770余量余量退火退火30040H595760余量余量退火退火变形变形300420255103(a)单相黄铜单相黄铜Cu-Zn合金的显微合金的显微组织组织(b)双相黄铜双相黄铜+复杂黄铜复杂黄铜 改善改善Cu-Zn合金的耐蚀性、机械性能。合金的耐蚀性、机械性能。组组 别别代代 号号主要化学成分主要化学成分, %, %机械性能机械性能( (变形变形) )Cu其它其它bMPa%HBPb黄铜黄铜HPb 63-3HPb 60-162.065.059.061.0Pb 2.43.0Pb 0.61.060061054SnSn黄铜黄铜HSn 90-1HSn 62-188.091.061.063.0Sn 0.250.75Sn 0.71.152070054148Al黄铜黄铜HAl 77-276.079.0Al 1.82.665012170SiSi黄铜黄铜HSi 65-1.5-363.566.5Si 1.02.0Pb 2.53.56008160Mn黄铜黄铜FeFe黄铜黄铜HMn 58-2HFe 59-1-157.060.057.060.0Mn 1.01.2Fe 0.61.27007001010175160NiNi黄铜黄铜HNi 65-564.067.0Ni 5.06.57004黄铜制品黄铜制品铸造黄铜铸造黄铜 如如 ZHSi80-3ZHSi80-3，含含80% 80% Cu Cu 。（2 2）青铜）青铜 Cu-Cu-SnSn、Cu-AlCu-Al、Cu-BeCu-Be系等合金系等合金。压力加工青铜压力加工青铜SnSn青铜青铜 如如 QSn4-3QSn4-3，含含4%4%SnSn 、3%Zn3%Zn，其余为其余为 CuCu做轴承、弹簧等。做轴承、弹簧等。 AlAl青铜青铜 如如 QAl10-3-1.5QAl10-3-1.5，做耐蚀、抗磨的齿轮、做耐蚀、抗磨的齿轮、 轴套等。轴套等。BeBe青铜青铜 如如 QBe2QBe2，做弹簧，高速轴承等。做弹簧，高速轴承等。铸造青铜铸造青铜 如如SnSn青铜青铜 ，ZCuSn10Zn2 ZCuSn10Zn2 。轴瓦、轴瓦、 泵体泵体（3 3）白铜）白铜 Cu-Ni Cu-Ni 系合金系合金如，如，B19 B19 ，含含 19% 19%Ni Ni 的普通白铜，做船的普通白铜，做船舶仪器零件等。舶仪器零件等。三、轴承合金三、轴承合金工作条件工作条件 冲击、交变载荷，轴颈压力、摩擦。冲击、交变载荷，轴颈压力、摩擦。性能性能 强度、塑韧性好，与轴的磨合能力、强度、塑韧性好，与轴的磨合能力、减摩性好。减摩性好。导热、抗蚀性好。导热、抗蚀性好。轴瓦瓦滑动轴承中的轴瓦及内衬的材料滑动轴承中的轴瓦及内衬的材料SnSn基轴承合金基轴承合金ZChSnSb11-6（含11%Sb，6%Cu）。软基体软基体 + + 硬质点（硬质点（白方块是白方块是-SnSb 白针状白针状-Cu6Sn5 ）PbPb基轴承合金基轴承合金ZChPbSb16-16-2()共晶软基体共晶软基体 + + 硬质点硬质点 Cu基轴承合金基轴承合金 做大载荷、高速轴承。做大载荷、高速轴承。 Pb青铜，青铜，ZQPb30，CuCu硬基体硬基体PbPb软质点。软质点。Sn青铜，青铜，ZQSn10-1，软基体硬质点。软基体硬质点。ZChSnSb11-6的组织，的组织，100重点要求重点要求熟悉常用熟悉常用Al、Cu合金的牌号、成份、热处理合金的牌号、成份、热处理工艺、组织、及其应用工艺、组织、及其应用: :LF5、LY11、LC4、LD5、ZL102、H80、H62、QSn6.5-0.1、QAl9-4、 QBe2