除黄铜 白铜外,其余的铜的合金统称青铜,青铜又可分为锡青铜和特殊青铜(即无锡青铜)两类。
代号:表示方法为“Q+主加元素符号及质量分数+其它元素的质量分数”所组成。铸造产品则在代号前加“Z”字,
如:Qal7 表示含铝为5%,其余为铜的铝青铜
ZQsn10-1表示含锡量为10%,其它合金元素含量为1%,余量为铜的的铸造锡青铜
1)锡青铜
是由锡为主加元素的铜锡合金,也称为锡青铜 当含锡量小于5—6%,锡溶于铜中形成a固溶体,塑性上升,当含锡量大于5—6%时,由于出现了Cu31sb8为基的固溶体,抗拉强度下降,所以秤的锡青铜含锡量大多在3—14%之间,
当含锡量小于5%,适用于冷变形加工,当含锡量为57%时的适用于热变形加工。当含锡量大于10%时,适用于铸造。
由于a 与&电极电位相近,且成分中的锡氮化后生成致密的二氧化锡薄膜,耐大气、耐海水等的耐蚀性上升,只是耐酸性较差。
因为锡青铜结晶温度范围较宽,流动性差,不易形成集中缩孔,而易形成枝晶偏析和分散缩孔,铸造收缩率小,有利于得尺寸极接近于铸型的铸件,所以适于铸造形状复杂。壁厚较大的条件,而不适宜铸造要求致密度高和密封性好的铸件。
锡青铜有良好的减摩性,抗磁性及低温韧性。
锡青铜按生产方法可分为压力加工锡青铜与铸造锡青铜两大类。 A、压力加工锡青铜
含锡量一般小于8%,宜冷热压力加工成板、带、棒、管等型材供应,经加工硬化后,其抗拉强度、硬度上升、而塑性下降。再退火后可保持较高抗拉强度下改善塑性、尤其是获得高的弹性极限。
适制仪表上要求耐蚀及耐磨件,弹性件,抗磁件及机器中滑动轴承,轴套等 常用的有QSn4-3 QSn6.5—0.1。 B、铸造锡青铜
以铸锭供应,由铸造车间铸成铸件使用,适宜铸造形状复杂但致密度要求不高的铸件,如滑动轴承、齿轮等。常用的有ZQSn10-1 ZQSn6-6-3。 2)特殊青铜
加入其它元素以取代锡,或为无锡青铜,多数特殊青铜都比锡青铜具有更高的机性,耐磨性与耐蚀性,常用的有铝青铜(QAL7 QAL5)铅青铜(ZQPB30)等。
小结:
1)铝及铝合金 2)铜及铜合金 作业:
1)铝合金的分类 2)铜合金的分类
3)指出下列牌号的含义
H90 ZCUZn38 QSN4-3 Qal7
铝合金是应用最广的一种防锈铝,它的强度不高,不能热处理强化,在退火状态下有高的塑性,而蚀性
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好,焊接性好,切削加工性不良。用於制造要求高可塑性和良好焊接性、在液体或气体介质中工作的低载荷零件如油箱、油管、液体容器等;线材可制作铆钉。 LF13
耐蚀性高、焊接性能好。导热性、导电性比纯铝低得多。可用冷变形加工进行强化而不能热处理强化。适用於作焊接结构件。 LF5/LF10
为铝镁系防锈铝(LF10的含镁量稍高於LF5)强度与LF3相当,热处理不能强化,退火状态塑性高,半冷作硬化塑性中等,焊接性能尚好,LF5用於制作在液体中工作的焊接零件、管道和容器以及其他零件。LF10主要用来制造铆钉。 LF6
有较高的强度和耐蚀性,退火和挤压状态下塑性尚好,用氩弧焊的焊缝气密性和塑性尚可。切削加工性良好。用於焊接容器、受力零件、飞机蒙皮及骨架零件。 LF5-1
为不可热处理强化铝合金,有一定的强度,耐蚀性、切削性良好。阳极化处理後表面美观,可加工成光学机械部件、船舶部件及导线夹等。 LF2/LF3
强度比LF21较高,塑性与耐蚀性高,热处理不能强化,焊接性好(LF3的焊接性优於LF2),在冷作硬化状态下的切削性较好,可抛光。用於制造在液体中工作的中等强度的焊接件、冷冲压零件和容器等。 硬铝 LY1
为铆接铝合金结构用的主要铆钉材料,在淬火和自然时效後的强度较低,但有很高的塑性和良好的工艺性能,焊接性与LY11相同,切削性能尚可,耐蚀性不高,广泛用作中等强度和工作温度<100℃的结构用铆钉材料。 LY2
为耐热硬铝,有较高的强度,热变形时塑性高,可热处理强化,在淬火及人工时效状态下使用,切削加工性良好,耐蚀性比LD7、LD8耐热锻铝较好,在挤压半成品中,有形成粗晶环的倾向,用於制造在较高温度下工作的承力结构件。 LT4/LY8/LY9
均为铆钉用合金,LY4有较好的耐热性,可在125-250℃内使用,LY9的强度较高,但其共同缺点是铆钉必须在淬火後2-6小时内使用。LT8适用於制作中等强度的铆钉。 LY10
铆钉用合金,有较高的剪切强度,铆接过程不受热处理时间的限制,但耐腐性不好。工作温度不宜超过100c。 LY11
是应用最早的一种标准硬铝,中等强度,可热处理强化,在淬火和自然时效状态下使用,点焊性能良好,气焊及氩弧焊时有裂纹倾向,热态下可塑性尚可,切削加工性在淬火时效状态下尚好,耐蚀性不高。用於制作中等强度的零件和构件,冲压连接部件,局部镦粗的零件(如螺钉、铆钉)。 LY12
高强度硬铝,可热处理强化,在退火和刚淬火状态下塑性中等,点焊性能好,气焊和氩弧时有裂纹倾向,抗蚀性不高,切削加工性在淬火和冷作硬化後尚好,退火後低。用於制造要求高负荷的零件以及在150℃以下工作的零件。 LY16/LY17
耐热硬铝,常温下强度不高而在高温下 有较高的蠕变强度,热态下塑性较高,可热处理强化,焊接性能良好抗蚀性不高,切削加工性尚好。用於制造250-350℃下工作的零件,板材可用於制作常温或高温下工作的焊接件。 超硬铝 LC3
超硬铝铆合金,可热处理强化,剪切强度较高,耐蚀性和切削加工性尚可,铆接时不受热处理时间的限制。用於制作受力结构的铆钉。 LC4/LC9
高强度铝合金,在退火和刚淬火状态下的可塑性中等,可热处理强化,通常在淬火、人工时效状态下使用,此时得到的强度比一般硬铝高得多,但塑性较低,有应力集中倾向,点焊性能良好,气焊不良,热处理後的切削加工性良好,退火状态稍差,LC9板材的静疲劳、缺口敏感、抗应力腐蚀性能稍优於 LC4。用於制造承力构件和高载荷零件等。 特殊铝 LT1
这是一种含Si5%的低合金化二元铝硅合金,其力学性能不高,但抗蚀性很高,压力加工性能良好。适用於制造焊条和焊棒,用於焊接铝合金制品。 锻铝 LD2
中等强度,在热态和退火状态下可塑性高,易於锻造、冲压,在淬火和自然状态下具有LF21一样好的耐蚀性,易於点焊和氢原子焊,气焊尚可。切削加工性在淬火时效後尚可。用於制造塑性和高耐蚀性、中等载荷的零件以及形状复杂的锻件。 LD2-1/LD2-2
耐蚀性好,焊接性能良好。用於制造大型焊接构件、锻件及挤件。
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LD5
高强度锻铝,热态下有高的可塑性,易於锻造、冲压,可热处理强化,工艺性能较好,抗蚀性也较好,但有晶间腐蚀倾向,切削加工性和点焊、滚焊、接触焊性能良好,电焊、气焊性能不好。用於制造形状复杂和中等强度的锻件和冲压件等。 LD6
在热压力加工时都有很好的工艺性能,可进行点焊和滚焊,热处理後易产生应力腐蚀倾向和晶间腐蚀敏感性。可制造复杂形状和中等强度的锻造零件和模锻件。 LD7/LD8/LD9
耐热锻铝,可热处理强化,点焊、滚焊和接触焊性能良好,电焊性能差,耐蚀性和切削加工性尚好,LD8的热强性和可塑性比LD7差。用作在高温下工作的复杂锻件。 LD10
高强度铝,热强性较好,但在热态下可塑性差,其他性能同LD5。用於制造高负荷和形状简单的锻件、模锻件。 LD30
用於制造中等强度(σb>27kgf/mm2)在+50~-70℃ 围内工作并要求在潮湿和海水介质中具有合格耐蚀性能的零件。 LD31
用於制造强度不高(σb>20kgf/mm2)耐蚀性能好,有美观装饰表面,在+50~-70℃工作的零件,其合金经特殊机械处理後有较高的导电性能,在电气工业上得到,广泛应用。
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教案
课题 : 第三章有色金属 第三节 滑动轴承合金
二、教材分析:本节在黑色金属后讲,符合教学的认知规律 三、(1)基础知识:了解滑动轴承合金的特点、性能及用途
(2)能力培养:通过本次学习,培养学生能理论联系实际的能力 四、教学重点:分类 教学难点:性能 五、课型:综合型
六、教学方法:讨论+讲授 七、教具:多媒体 八、课时:2 九、教学过程:
第一节课 第三章 有色金属及其合金
第三节 滑动轴承合金
一)组织教学,安定课堂秩序
二)复习上次内容并提问:1)铝合金类型、特点、应用 2)铜合金类型、特点、应用 三)教师总结并导入新课
一、轴承合金概述 —— 制造滑动轴承中的轴瓦及内衬的合金。 ● 工作条件 —— 冲击、交变载荷,轴颈压力、摩擦。 ● 性能要求 ◆ 足够的强、硬度,塑性和韧性好,与轴有良好磨合能力、减摩性好。 ◆ 有良好的导热性、抗蚀性和工艺性。
● 组织要求 —— 软基体 + 硬质点;或: 硬基体 + 软质点 二、常见轴承合金 —— 见表。
● 锡基轴承合金(锡基巴氏合金)—— 如 ZChSnSb11-6,软基体 + 硬质点 ◆ 摩擦系数、膨胀系数小,导热性、塑性和耐蚀性好;但疲劳强度较差,工作温度低(<150℃)。 ● 铅基轴承合金(铅基巴氏合金)—— 如 ZChPbSb16-16-2,软基体 + 硬质点 。
◆ 其硬度、强度、韧性和耐蚀性、导热性比锡基轴承合金低,工作温度小于120℃。
? 铝基轴承合金
特点:密度小、导热性好、疲劳强度高,耐蚀性好。线膨胀系数大,运转过程易与轴咬死,降低轴与轴承表面粗糙度或镀锡等办法改善磨合性,减少运动时发生咬合的危险性。 四、应用
双金属轴承合金,是汽车上制造各种轴瓦、轴套和止推片的主要原料,应用较多的轴承合金是铜基合金(铜铅合金及铅青铜)和铝基合金(铝锡合金、铝铅合金及铝硅合金
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