《非铁材料》课件.ppt

第五章非铁材料第五章非铁材料n5.1 5.1 非铁金属及其合金非铁金属及其合金n5.1.1 5.1.1 铝及铝合金铝及铝合金n纯铝特性特性：银白色的金属，具有面心立力方：银白色的金属，具有面心立力方晶格，密度为晶格，密度为2.7g/cm2.7g/cm3 3 ，导电性、导热，导电性、导热性好，强度低，塑性好性好，强度低，塑性好 主要用途主要用途：配制铝合金配制铝合金，在电气工，在电气工业中用铝业中用铝代铜作导线、电容器代铜作导线、电容器等等 1精选课件精选课件ppt5.1.1 5.1.1 铝及铝合金铝及铝合金分类分类工业高纯铝（工业高纯铝（LG1LG1LG5LG5）工业纯铝（工业纯铝（L1L1L7L7）5.1.1 5.1.1 铝及铝合金铝及铝合金（序号越大，纯度越低）（序号越大，纯度越低）2精选课件精选课件ppt5.1.1 5.1.1 铝及铝合金铝及铝合金铝的铝的强度低强度低，不宜作承力结构材不宜作承力结构材料使用加入硅、料使用加入硅、铜、镁、锰等合金铜、镁、锰等合金元素，其强度比纯元素，其强度比纯铝高几倍，可用于铝高几倍，可用于制造承受一定载荷制造承受一定载荷的机械零件的机械零件铝根据二元相铝根据二元相图，可分为图，可分为变形铝变形铝合金合金和和铸造铝合金铸造铝合金两大类。

两大类5.1.1 5.1.1 铝及铝合金铝及铝合金n铝合金n比重小，比强度高n在空气中的抗蚀性好n容易加工3精选课件精选课件ppt5.1.1 5.1.1 铝及铝合金铝及铝合金 1 1、形变铝合金形变铝合金 分类：分类：防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金、锻铝防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金、锻铝合金 防锈铝合金防锈铝合金：Al-MgAl-Mg和和Al-MnAl-Mn合金，特点是耐蚀性能合金，特点是耐蚀性能好，易加工和焊接，但强度低不能通过热处理强化；好，易加工和焊接，但强度低不能通过热处理强化； 硬铝合金硬铝合金： Al-Cu-MgAl-Cu-Mg和和Al-Cu-MgAl-Cu-Mg合金，特点是有合金，特点是有极强的失效硬化能力，强度高，耐蚀性和焊接性差；极强的失效硬化能力，强度高，耐蚀性和焊接性差； 超硬铝合金超硬铝合金： Al-Cu-Mg-ZnAl-Cu-Mg-Zn合金，特点是强度很高；合金，特点是强度很高； 锻铝合金锻铝合金：Al-Mg-Si-CuAl-Mg-Si-Cu和和Al-Cu-Mg-Ni-FeAl-Cu-Mg-Ni-Fe合金，合金，具有良好的热塑性、铸造性能和较高的力学性能。

具有良好的热塑性、铸造性能和较高的力学性能5.1.1 5.1.1 铝及铝合金铝及铝合金4精选课件精选课件ppt5.1.1 5.1.1 铝及铝合金铝及铝合金 2 2、铸造铝合金铸造铝合金 分类：分类：Al-SiAl-Si系、系、Al-CuAl-Cu系、系、Al-MgAl-Mg系、系、Al-ZnAl-Zn系、系、Al-ReAl-Re系等合金系等合金 Al-SiAl-Si系合金具有优良的铸造性能，加入系合金具有优良的铸造性能，加入CuCu、MgMg、MnMn等等元素使其强化，通过热处理可进一步提高力学性能；元素使其强化，通过热处理可进一步提高力学性能； Al-CuAl-Cu系合金有较高的强度和耐热性，但铸造性能差；系合金有较高的强度和耐热性，但铸造性能差； Al-MgAl-Mg系合金属高强度、高耐蚀合金；系合金属高强度、高耐蚀合金； Al-ZnAl-Zn系合金有自淬火效应铸造后经变质、失效处理后系合金有自淬火效应铸造后经变质、失效处理后强度较高，但耐蚀性差，热裂倾向大；强度较高，但耐蚀性差，热裂倾向大； Al-ReAl-Re系合金有良好的铸造和耐热性能系合金有良好的铸造和耐热性能5.1.1 5.1.1 铝及铝合金铝及铝合金5精选课件精选课件ppt5.1.2 5.1.2 铜及铜及铜合金铜合金 纯铜（紫铜）物理性能纯铜（紫铜）物理性能：密度为：密度为8.94g/cm 8.94g/cm 3 3 ，熔点为，熔点为10831083，无磁性。

无磁性具有面心立方结构无同素异构转变具有面心立方结构无同素异构转变 5.1 非铁金属及其合金非铁金属及其合金6精选课件精选课件ppt5.1.2 5.1.2 铜及铜及铜合金铜合金 特点特点：具有优良的导：具有优良的导电性、导热性，很高的化电性、导热性，很高的化学稳定性和良好的抗蚀性学稳定性和良好的抗蚀性能纯铜的强度不高，硬能纯铜的强度不高，硬度低，塑性很好经冷变度低，塑性很好经冷变形加工后，强度提高，但形加工后，强度提高，但伸长率下降伸长率下降 工业纯铜加工产品代工业纯铜加工产品代号有号有T1T1、T2T2、T3T3、T4T4四种主要用于制作主要用于制作电线、蒸发电线、蒸发器等5.1 非铁金属及其合金非铁金属及其合金n铜合金n机械性能好n摩擦系数小n在空气环境下具有良好的抗蚀性n容易加工7精选课件精选课件ppt1.1.黄铜黄铜以以锌锌（含量小于（含量小于50%50%）为主要加入元）为主要加入元素的铜合金素的铜合金分类（铸造分类（铸造在其前加在其前加“Z” Z” ）特殊黄铜特殊黄铜在普通黄铜基础上加入在普通黄铜基础上加入AlAl、Mn Mn 、 Si Si 、 PbPb等元素等元素普通黄铜普通黄铜（铜锌合金）（铜锌合金）表示方法表示方法（H+H+铜含量）铜含量）表示方法（表示方法（H+H+主要元素符号主要元素符号铜含量主加元素含量）铜含量主加元素含量）HMn58-2HMn58-2H62H625.1.2 5.1.2 铜及铜及铜合金铜合金8精选课件精选课件ppt1. 1. 黄铜黄铜5.1.2 5.1.2 铜及铜及铜合金铜合金9精选课件精选课件ppt2. 2. 白铜白铜以以NiNi为主要元素（含量小于为主要元素（含量小于50%50%）的铜合金。

的铜合金分类（铸造分类（铸造在其前加在其前加“Z” Z” ）特殊白铜特殊白铜在简单白铜基础上加入在简单白铜基础上加入FeFe、Zn Zn 、 Mn Mn 、 AlAl等元素等元素简单白铜简单白铜（铜镍合金）（铜镍合金）表示方法表示方法（ B+B+镍含量）镍含量）表示方法（表示方法（B+B+主要元素符号主要元素符号镍含量主加元素含量）镍含量主加元素含量）BFe5-1BFe5-1B30B305.1.2 5.1.2 铜及铜及铜合金铜合金10精选课件精选课件ppt3. 3. 青铜青铜除除NiNi和和ZnZn以外的其它元素为主要合以外的其它元素为主要合金元素的铜合金金元素的铜合金青铜的代号用（青铜的代号用（Q+Q+主加元素符号主加元素符号+ +主加元素百分含量主加元素百分含量+ +其他元素的百分含量其他元素的百分含量）表示5.1.2 5.1.2 铜及铜及铜合金铜合金11精选课件精选课件ppt）锡青铜）锡青铜以锡为主要加入以锡为主要加入元素的铜合金元素的铜合金锡含量是决定锡锡含量是决定锡青铜性能的关键，含青铜性能的关键，含锡量锡量5 57%7%的锡青铜塑的锡青铜塑性最好，适用于冷热性最好，适用于冷热加工；含锡量大于加工；含锡量大于10%10%的锡青铜，强度升高，的锡青铜，强度升高，塑性很低，只作铸造塑性很低，只作铸造用。

用5.1.2 5.1.2 铜及铜及铜合金铜合金12精选课件精选课件ppt）铝青铜）铝青铜以以AlAl为主要加入元素的铜合金铝为主要加入元素的铜合金铝的含量小于的含量小于12%12%铝青铜的强度、硬度、耐磨性、耐铝青铜的强度、硬度、耐磨性、耐热性、耐蚀性都高于黄铜和锡青铜，并热性、耐蚀性都高于黄铜和锡青铜，并能进行热处理强化能进行热处理强化工业上压力加工用的铝青铜一般含工业上压力加工用的铝青铜一般含铝量低于铝量低于5 57%7%；含铝；含铝10%10%左右的合金，左右的合金，强度高，用于热加工或铸造用材强度高，用于热加工或铸造用材5.1.2 5.1.2 铜及铜及铜合金铜合金13精选课件精选课件ppt）铍青铜）铍青铜以以BeBe为主要加入元素的铜合金铍含为主要加入元素的铜合金铍含量为量为1.71.72.52.5 铍青铜可以淬火、时效处理提高强度、铍青铜可以淬火、时效处理提高强度、硬度、疲劳极限和弹性极限具有良好的硬度、疲劳极限和弹性极限具有良好的铸造性能和冷、热加工性能铸造性能和冷、热加工性能主要用于制作高级精密的弹性元件、如主要用于制作高级精密的弹性元件、如弹簧、弹簧、膜片、膜盘膜片、膜盘等；也用于制作特殊要求的耐等；也用于制作特殊要求的耐磨零件，如磨零件，如钟表的齿轮和发条、压力表游钟表的齿轮和发条、压力表游丝丝等。

等 5.1.2 5.1.2 铜及铜及铜合金铜合金14精选课件精选课件ppt5.1.3 5.1.3 钛及钛合金钛及钛合金n 特点特点：熔点：熔点16671667，密度，密度4.5g/cm34.5g/cm3，密排六方晶格密排六方晶格TiTi，高于，高于882.5882.5为体心为体心立方晶格立方晶格TiTin 优点优点：强度高（：强度高（1500Mpa1500Mpa），密度小，），密度小，热强度高，耐蚀性高热强度高，耐蚀性高n 缺点缺点：工艺性差；导热系数小、摩擦：工艺性差；导热系数小、摩擦因数大，故切削性差；弹性模量小，变形因数大，故切削性差；弹性模量小，变形时回弹大，冷变形困难；硬度低，不耐磨；时回弹大，冷变形困难；硬度低，不耐磨；成本高5.1 5.1 非铁非铁金属及其合金金属及其合金15精选课件精选课件ppt5.1.3 5.1.3 钛及钛合金钛及钛合金n 1、钛合金钛合金 退火组织为单向退火组织为单向固溶体，热压加工成型，含固溶体，热压加工成型，含5 5AlAl与与2.52.5SnSn起固溶强化作用起固溶强化作用5.1.3 5.1.3 钛及钛合金钛及钛合金n 2 2、钛合金钛合金n 加入加入V V、MoMo使其室温下全部为使其室温下全部为相，淬火得介相，淬火得介稳稳 定的定的相钛合金，可通过淬火、失效处理强化，相钛合金，可通过淬火、失效处理强化，室温强度高。

室温强度高n 3 3、 钛合金钛合金n 加入适当的稳定加入适当的稳定相的合金元素所得，高度合相的合金元素所得，高度合金化的金化的钛合金可通过热处理获得钛合金可通过热处理获得16精选课件精选课件ppt 比较比较名称 密度 比强度 （g/cm2) （单位密度下材料的强度） Al 2.7 500-700/2.7 Ti 4.51 1200/4.51Mg 1.74 250-300/1.74钢 7.85 700-1200/7.8517精选课件精选课件ppt5.2 5.2 高分子材料高分子材料n1. 1. 工程塑料工程塑料n 塑料塑料：一种合成树脂为主要成分的高分：一种合成树脂为主要成分的高分子材料由合成树脂和添加剂组成由合成树脂和添加剂组成n1 1）组成）组成添加剂添加剂：为改善塑料的使用性能或成形：为改善塑料的使用性能或成形工艺而加入的其它成分包括工艺而加入的其它成分包括填料填料、增塑剂增塑剂、固化剂固化剂、稳定剂稳定剂、润滑剂润滑剂、着色剂着色剂、阻燃剂阻燃剂、抗静电剂抗静电剂等第五章非铁材料第五章非铁材料18精选课件精选课件pptn树脂：树脂是塑料的主要成份，它联系和粘结其它组分，对塑料的性能起决定性作用。

n填充剂：弥补或改善树脂的性能不足，另外可以显著地降低成本n增塑剂:增加材料塑性n固化剂：使线型高分子交联成体型网络结构n稳定剂：用来抵抗老化延长塑料寿命物质n其它:诸如发泡剂，抗静电剂，染料，润滑剂等等.1. 1. 工程塑料工程塑料19精选课件精选课件ppt热塑性塑料和热固性塑料的比较热塑性塑料和热固性塑料的比较加热变软，冷却变硬；加热变软，冷却变硬； 不同材料的韧性变化不同材料的韧性变化范围很大；范围很大； 可循环再利用；可循环再利用； 不能承受高温不能承受高温制成后永久固化；制成后永久固化； 脆；脆； 不能循环再利用；不能循环再利用； 可承。