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非铁金属

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非铁金属铸造工艺流程

非铁金属铸造工艺流程

非铁金属铸造工艺流程1.非铁金属铸造工艺流程包括砂型制备和模具装配。

The non-ferrous metal casting process includes sand mold preparation and mold assembly.2.首先，需要制备模具需要的砂型。

First, it is necessary to prepare the sand mold required for the mold.3.砂型的制备需要选用合适的砂料和粘结剂。

The preparation of the sand mold requires the selection of suitable sand and binder.4.砂型需要经过压实以及型腔和冷却通道的制作。

The sand mold needs to be compacted and the mold cavity and cooling channels need to be made.5.同时，需要制备好用于浇注金属的铸道系统。

At the same time, it is necessary to prepare the gating system for pouring metal.6.一旦砂型制备完成，就可以进行模具的装配了。

Once the sand mold is prepared, the mold assembly can begin.7.模具装配需要将芯子放置在合适的位置。

The mold assembly requires placing the cores in the appropriate positions.8.确保模具装配的严密性对于最终铸件的质量至关重要。

Ensuring the tightness of the mold assembly is crucial for the quality of the final casting.9.接下来是金属熔炼和浇注的步骤。

非铁金属的焊接

非铁金属的焊接
光 点焊 接 相 比 ， 光双 光 点焊 接 铝 合 金 所 得 焊 缝 表 面 激 质 量更 好 ， 缝 熔 宽 更 大 ， 接 间 隙 和 准 直 度 容 许 裕 焊 对 度 明显 放 宽 。激 光双 光 点 焊 接 铝 合 金 可 以显 著 减 少
的优 点 ， 是节 约 贵 金 属 最 好 的 途 径 ， 有 明 显 的 社 也 具
裂 的机 理 ， 出钛钢 复 合 板焊 接性 能差 的 主 要 原 因 在 指 于 焊 缝 中产 生 了脆 性 的金 属 问化 合 物 ， 而 导 致 焊 缝 从
在 焊 接 应 力 的 作 用 下 发 生 开 裂 。根 据 钛 钢 复 合 板 焊 接 的特 点 ， 通过 大 量 的 试 验 研 究 ． 者 提 出 了 合 理 的 作 钛 钢 复 合 板 焊接 接 头 形 式 和 完 善 的焊 接 工 艺 措 施 ， 同 时 加 强 对 施 焊人 员 的 培 训 管 理 ， 格 焊 接 全 过 程 的 控 严
维普资讯
非 铁 金 属 的 焊 接
２ ０ １４ 铝 合 金 激光 双 光 点 焊 接 工 艺 特 性 ／ ０８１９ 姚 伟
…
接 工 艺 的选 择 问 题 应 该 根 据 轮 缘 的 制 造 方 法 及 其 材 料 性 能 来决 定 ， 其 取 决 于 该 Ａ１ 金 在 时 效 处 理 后 尤 合 是 否 会 强化 。必 须 要 证 实 维 修 过 的 轮 缘 完 全 符 合 所
并 放 宽 对 接 间 隙 和 准直 度 容 许 裕 度 ， 将 增 大 焊 缝 产 但
生 大 气 孔 的 倾 向 ， 用 激 光双 光 点 焊 接 仍 可 使 焊 缝 中 采 大 气 孔 的数 量 明 显 减少 。图 ６表 ３参 ５
２ ０ １ ５ 基 于 并 口 的点 焊 工 艺 参 数 测 试 及 缺 陷 信 ０ ８ １０

非铁金属及其合金

非铁金属及其合金
2、对滑动轴承合金性能的要求：
具有足够的强度、塑性、韧性和一定的耐磨性，以 抵抗冲击和振动；
具有较低的硬度；
具有较小的摩擦因素和良好的磨合性；
良好的导热性和耐蚀性；
抗咬合性好；
具有良好的工艺性。
四、滑动轴承合金
3、滑动轴承合金理想的组织状态是：在软的基 体上分布着硬质点，或是在硬的基体上分布着 软质点。 4、常用滑动轴承合金： 锡基滑动轴承合金 铅基滑动轴承合金 铜基滑动轴承合金 铝基滑动轴承合金。
1、非铁金属具有多种特殊的性能如：
•铝及铝合金具有密度小，耐蚀性、导电、导热、工艺性能好等 优点，因此，用于制造汽车用零件、摩托车发动机、散热器等；
•铜及铜合金具有良好的耐磨性、耐蚀性、导电、导热性能好， 装饰性好等优点，用于制造电子元件、精密仪器的齿轮、弹性 元件、滑动轴承、散热器件等，其在使用寿命、安全性、稳定 性等方面较其他金属高。
五、硬质合金
1、硬质合金是指由作为主要组元的一种或几种难 溶金属碳化物和金属粘结剂相组成的烧结材料。 2、用途：主要用于制造刀具、冷作模具、量具及 耐磨零件。 3、常用的硬质合金分三类： •钨钴类硬质合金：“YG”加数字表示，数字表示 钴的百分含量。例如：YG8， •钨钴钛类硬质合金：“YT” 加数字表示，数字表 示碳化钛的百分含量。例如：YT5。 •通用硬质合金： “YW”加顺序号表示。例如： YW1、YW2。
为紫红色，俗称紫铜。牌号：T 2. 铜合金的分类：黄铜、白铜、青铜。 3. 压力加工黄铜：代号“H”适合于冷变形加工。
加入铅可以改善黄铜的切削加工性；加入硅可 以提高黄铜的强度和硬度，改善其铸造性能； 加入锡能增加黄铜的强度和在海水中的能耐性， 因此，锡黄铜有海军黄铜之称。
4.加工白铜：牌号“B”，合金元素的加入是为了改 善白钢的力学性能、工艺性能和电热性能以及获 得某些特殊性能。

有色金属及其合金的分类

有色金属及其合金的分类

8
第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金
三、铝合金的热处理(退火、淬火和时效)
1．退火
(1) 再结晶退火—加热到再结晶温度以上保温后空冷， 以消除加工硬化，改善合金的塑性。完全退火
(2) 低温退火--消除内应力，适当增加塑性，通常 在180～300℃保温后空冷。不完全退火
(3) 均匀化退火--消除铸锭或铸件的成分偏析及内应 力，提高塑性，通常在高温长时间保温后空冷。
第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金 §2 铜及其合金 §3 钛及其合金 §4 轴承合金 §5 其它非铁合金
2020年3月31日星期二
1
第九章 非铁金属及其合金
绪论
除铁之外的其它金属称为非铁金属：
轻金属ρ＜4.5g/cm3如Al、Mg、K、Na、Ca等。
重金属ρ＞4.5g/cm3如Cu、Zn、Ni、Sn、Pb、Co等。
Al-Cu-Mg-Si系： 热塑性好，可用锻压方法来制造形状较复杂的
零件；一般在淬火加人工时效后使用；常用 LD2(6A02)、LD5(2A50)、LD6(2B50)、LD10(2A14) 等；主要制造要求中等强度、高塑性和耐热性的 锻件、模锻件，如各种叶轮、导风轮、接头、框 架等。
2020年3月31日星期二
4
第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金
一、工业纯铝（分类）
按纯度——高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝 高纯铝：有L05～L01五种，数字越大，纯度越高；
工业高纯铝：有LG1～LG5，数字越大，纯度越高；
工业纯铝：有L1～L7七种，数字越小，纯度越高。
用途：工业纯铝主要配制铝合金，高纯铝主要用于科学 试验和化学工业。纯铝还可用来制造导线、包覆材料、 耐蚀和生活器皿等。

金属材料分类

金属材料分类

金属材料分类金属材料是人类使用最广泛的一类材料，广泛应用于工业制造、建筑结构、电子设备等领域。

根据其组成成分和性质特征，金属材料可以分为以下几类：1. 铁系金属材料：主要包括铁、钢、铸铁等。

铁材料具有良好的可塑性、导热性和导电性，广泛应用于机械制造、建筑结构、电气设备等领域。

钢是铁和碳的合金，具有高强度、耐磨性和耐腐蚀性，在汽车制造、航空航天等高强度要求的领域得到广泛应用。

铸铁是含碳量较高的铁合金，具有良好的铸造性能和耐磨性，广泛用于汽车零部件、机械零件等制造领域。

2. 非铁金属材料：主要包括铝、镁、铜、锌、锡等。

非铁金属材料通常具有较低的密度和良好的导电性、导热性，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

铝是密度较低的金属，具有良好的刚性和耐腐蚀性，在飞机制造、汽车制造等领域得到广泛应用。

镁具有良好的强度和轻质性，被广泛应用于航空航天、轻质汽车制造等领域。

3. 合金材料：合金是由两种或更多种金属元素组成的材料。

根据不同的组成成分和性质，合金可以分为多种类型。

常见的合金有不锈钢、铝合金、钛合金等。

不锈钢由铁、铬、镍等元素组成，具有良好的耐腐蚀性和高强度，在船舶、食品加工等领域得到广泛应用。

铝合金是由铝和其他金属元素（如铜、锌、镁等）组成的材料，具有良好的强度和轻质性，在汽车制造、航空航天等领域得到广泛应用。

钛合金具有良好的耐高温、耐腐蚀性能和高强度，被广泛应用于航空航天、医疗器械等高要求领域。

4. 贵金属材料：主要包括金、银、铂等。

贵金属材料具有优良的化学稳定性和导电性能，被广泛应用于电子设备、珠宝饰品、化学催化剂等领域。

金是最常见的贵金属材料，具有高导电性和抗腐蚀性，被广泛应用于电子器件、电镀等领域。

综上所述，金属材料根据其组成成分和性质特征可分为铁系金属材料、非铁金属材料、合金材料和贵金属材料。

每类材料都有其独特的特点和广泛的应用领域，对于促进工业制造和社会发展具有重要作用。

机械工程基础课件单元八非铁金属及硬质合金

机械工程基础课件单元八非铁金属及硬质合金

单元八 非铁金属及硬质合金
特殊黄铜
在普通黄铜的基础上加入硅、锡、铝、 锰、镍、铁、铅等元素形成特殊黄铜。
5 b
黄铜的牌号、化学成分、力学性能及用途
类别 牌号 化学成分（质量分数，%） Cu H96 黄铜 H62 95~97 其他 Zn余量 Zn余量 Pb0.8~0.9 Zn余量 TL 力学性能 状态 /MP 240 450 60.5~63.5 TL 330 600 57~60 TL 420 550 （%） 50 2 49 3 45 5 HBW 45 120 56 164 75 149 冷凝管、散热器管及导 电零件 铆钉、螺母、垫圈、散 热器零件 用于热冲压和切削加工 的各种零件 用途
单元八 非铁金属及硬质合金
有色金属材料
所有的非铁金属及其合金
铜及铜合金 铝及铝合金 钛及钛合金
单元八 非铁金属及硬质合金
8.1 铜及铜合金
8.1.1.纯铜 ① 纯铜呈紫红色，固称紫铜，其密度为8.9，熔点为 1083℃； ② 具有面心立方晶格，无同素异构转变，无磁性； ③ 具有良好的导电性和导热性；在大气、淡水和冷凝水 中有良好的耐蚀性。 ④ 纯铜的强度不高，硬度较低，塑性好。 ⑤ 纯铜主要用于配制铜合金，制作导电、导热材料及耐蚀 器件等。
单元八 非铁金属及硬质合金
3.白 铜
以镍为主要合金元素的铜合金称为白铜
常用的牌号有B5、B19等，主要用于制造在蒸汽和海 水环境下工作的精密机械仪表中零件几冷凝器、热交换 器等。
单元八 非铁金属及硬质合金
8.2 铝及铝合金
纯铝的基本性质 ① 具有银白色金属光泽； ② 密度小(2.72)，熔点低(660.4℃)；
HPb59-1
特殊黄铜
HMn58-1

非铁金属材料与粉末冶金材料知识

非铁金属材料与粉末冶金材料知识

非铁金属材料与粉末冶金材料知识非铁金属材料与粉末冶金材料知识非铁金属材料指除铁以外的金属材料。

非铁金属材料具有重要的物理、化学和机械特性，被广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。

非铁金属材料能够制造出高强度、高耐热、高抗腐蚀、高导电和耐磨损的材料。

下面将介绍几种常见的非铁金属材料。

1.铜及其合金铜是唯一既能够被用作结构材料，又能够被用来制造电器、导线等高电导性材料的金属材料。

铜合金包括黄铜、青铜、铜铝合金、铜镍合金和铜镍硅合金等。

在黄铜中，含有30%至40%的锌，既能够提高铜的强度，又能够降低材料成本。

青铜中，铜和锡的比例大概是9：1，它具有良好的耐腐蚀性和机械性能，被广泛应用于制造自动化机器、伺服机和船舶轴承等领域。

2.铝及其合金铝合金具有轻、强度高、耐腐蚀等特点，被广泛应用于航空、汽车和建筑等领域。

铝合金的主要组成元素是铜、镁和锌。

在铝合金中，不同的合金组成会产生不同的性能。

例如，铝镁合金强度高、刚性好、耐腐蚀性好；铝锰合金具有高的强度和淬火性能；铝锌合金容易加工，强度高；铝铝合金强度高、可焊。

3.镁及其合金镁具有极低的密度，仅为钢的2/3、铝的1/4，所以被称为轻金属。

镁的强度和硬度较低，但其强度和刚性可以通过合金化得到提高。

镁合金主要包括镁铝合金、镁锌合金和镁锰合金。

镁合金具有极低的密度、良好的耐腐蚀性、高的热导率和良好的可加工性。

4.钛及其合金钛和其合金具有优异的机械性能、抗腐蚀性能、重量轻，因此被广泛应用于航空、航天、船舶、汽车、医疗等领域。

钛合金的主要组成元素为铝、钼、铁、钒等，其中最重要的是钛铝合金和钛铝锌合金。

钛及其合金具有良好的可塑性、良好的焊接性和优异的热膨胀性和低温性能。

5.镍及其合金镍合金主要包括镍铬合金、镍钴合金、镍钼合金等。

镍及其合金具有极高的耐热性、耐腐蚀性和耐磨性，因此被广泛应用于石化、航空、航天和制造业等领域。

在极端条件下，镍合金可以保持其稳定性和可靠性，尤其是在高温、高压环境下，镍合金的性能十分优越。

盾构机机械材料—非铁金属材料

盾构机机械材料—非铁金属材料

2.铜和铜合金—工业纯铜
（3）磁性：为逆磁性物质，磁化率为-0.085×10-6，常用来制造不受磁场干 扰的磁学仪器，如罗盘、航空仪器。
（4）铜的机械性能 软态铜：抗拉强度σb=200～240MPa， 布氏硬度为35～ 45HB，延伸率δ≈50 ％。 硬态铜：抗拉强度σb≥350～400MPa， 布氏硬度110 ～ 130 HB，延伸率 δ=6 ％。
• 铜已在航空、造船、化工、电气、机械、等工业部门以及在生活用品的制 造中得到广泛的应用。
2.铜和铜合金—工业纯铜
1、纯铜的性能特点
（1）导电导热性：高的导电、导热性，仅次于银而居第二位。 ➢ 用途：各种导线、电缆、导电牌、电器开关等导电器材和各种冷凝 管、散热管、热交换器、真空电弧炉的结晶器等。 ➢ 所有杂质和加入元素，降低铜的导电、导热性能。
铝电缆
铝电缆
1.铝和铝合金
（3） 延展性很好，可以做成铝箔，在食品工业中广泛应用。
铝箔烧烤托盘
铝箔胶带
1.铝和铝合金
（4） 热的良导体，导热能力比铁大三倍，可以做成炊具及各种热交换器。
铝锅
铝制板式热交换器
1.铝和铝合金
（5） 焊接铁轨—铝热剂
铝热焊接铁路
铝热焊接铁路
1.铝和铝合金
2、铝合金的性能和应用
2.铜和铜合金—铜合金
白铜的应用：
白铜型材
康铜热电偶
白铜件
2.小结
工业纯铜
铜合金
1、纯铜的性能特点 2、工业纯铜的牌号 及应用
1、黄铜的性能、分类和应用 2、青铜的性能、分类和应用 3、白铜的性能和应用
03 轴承合金
3.轴承合金
轴承合金。
滑动轴承是许多机器设备中对旋转轴起支撑作用的重要部件，由轴 承体和轴瓦两部分组成。

项目八 非铁金属及其合金

项目八 非铁金属及其合金

淬火+自然 时效
390~440
超硬铝 7A04
退火
≤245
2A50
淬火+人工 时效
353
锻铝
2A70
淬火+人工 时效
353
12
螺栓、铆钉、空气螺旋桨 叶片等
LY11
10
飞机上骨架零件、翼梁、 铆钉、蒙皮等
LY12
10
飞机大梁、桁条、加强框 、起落架等
LC4
12
压气机叶轮及叶片、内燃
LD5
机活塞、在高温下工作的
QAl7 QAl9-4
退火
470
550
QBe2
500
3
70
重要用途的弹簧及其他弹性 元件等
轴承、蜗轮、螺母及在蒸汽
4
110 、海水中工作的高强度、耐
蚀零件等
重要的弹性元件、耐磨零件
3
84 及在高速、高压和高温下工
作的轴承等
（ZCuSn10Pb1
）
砂型
200
铸造
（ZCuPb30）
–
3
80
重载荷、高速度的耐磨零件 ，如轴承、轴套、蜗轮等
2021/12/23
根据纯铝的特点，纯铝主要用于配制各种铝合金，代替铜制作电线或电缆， 以及制作要求质轻、导热、耐大气腐蚀而强度不高的器具。
工业纯铝中的杂质为铁和硅，杂质的质量分数越多，铝的导电性、耐腐蚀性 和塑性越低，表8.2为工业纯铝的牌号、化学成分及用途举例。
牌号
1070 1060 1050 1035
2021/12/23
表8.6 黄铜的代号（牌号）、力学性能及用途
代号（牌号）
状态
抗拉强度 （MPa）

金属种类总结

金属种类总结

黑色金属(Ferrous Metal)是工业上对铁(Fe)，铬(Cr)和锰(Mn)的统称，也包括这三种金属的合金。

与之对应的是有色金属(Non-ferrous Metal)，即非铁金属，除铁，猛，铬以外的所有金属的统称，其可分为:重金属:铜(Cu)铅(Pb)锌(Zn)等;轻金属:镁(Mg)铝(Al)等;贵金属:金(Au)银(Ag)等;稀有金属:镍(Ni)钴(Co)铌(Nb)钽(Ta)等;有色金属亦可分为基本金属和小金属。

基础金属一般定义为使用范围广，使用量较多的常用金属。

包括铁，猛，铜，铝，铅，锌等，一般每年消耗量为百万吨甚至上亿吨。

小金属相对单位较小，故称之为小金属。

公司对业务分类分为:Base Metal: 铜(包括铜精矿Copper Concentrate，铜阳极板Copper Anodes,粗铜Copper Blister)，铅(铅精矿Lead Concentrate，氧化铅Lead Oxide)，锌(锌精矿Zinc Concentrate)，金(金精矿Gold Concentrate)，银(银精矿Silver Concentrate)等Minor Metal: 镍(镍精矿Nickel Concentrate和水合氢氧化镍Intermediate Product of Cobalt Metallurgy)，钶钽铁矿Coltan，钽铁矿Tantalite，钨Tungsten等Industrial Material: 矾土Bauxite，重晶石Barite，天青石Celestite等Ferroalloys: 铬铁矿Ferro Chrome，硅铁矿Ferro Silicon等Steel Raw Materials: 铬矿Chrome，锰金属Manganese Metal Lumps等。

有色金属名词解释

有色金属名词解释

有色金属，狭义上又称非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。

广义的有色金属还包括有色合金，这种合金是以一种有色金属为基体（通常大于50%），再加入一种或几种其他元素而构成的。

所以，我们可以理解为有色金属不仅包括了狭义上的非铁金属，如铜、铝、锌、镍、铅等，还包括以此为基础与其他元素合成的各种合金。

这个名字“有色金属”的来源是因为与黑色金属相比，它们在外观上呈现出多彩的特性。

例如，银是白色的、金是金色的、铜是黄色的等。

考虑到这些特性，人们将“Nonferrous Metals”翻译为“有色金属”，从而与主要的铁、锰、铬等黑色金属区分开来。

非铁金属的焊接

非铁金属的焊接

２０ ３５ ０ ６ ２９ 不 锈 钢 的 电 弧 焊 — — 填 充 材 料 的 选 择
分 析／ 红 刚… ／ 焊 接学 报 ． ２ ０ ，６ １ ） ５ ５ 董 ／ 一 ０５２ （ １ ．－ ５— ８
［ ］／ ｌ．ａｄＣ ｔ ２ ０ ，２ ． ６ ７ 英 ／ Ｗｅ ｄ ｎ ｕ ．一 ０ ３ （ ） 一 ８— １ ｔ
“ 峰失效” 或接近 “ 峰失效 ” 的欠时 效状态 。焊 后时效
过 程 中 。 缝 中 大量 析 出脆 而 硬 且 与基 体 无 共 格 关 系 焊
的０ ， 相 降低晶格畸变程度 ， 从而 降低 了合 金 的强度 ， 使接头呈 现“ 过时效 ” 状态 。另外 ， 块状 ０相在 晶界处 连续分布 ， 也削弱 了 晶界强 度 ， 导致 接头 抗拉 强度 降
增 加 、 宽 稍 有 减 小 的情 况 相 比 ，ｉ 和 Ｖ Ｏ 熔 ＳＯ 对 电子
试验发 现 ２ ｍ厚 ２１ Ｏｍ ５ ９铝合 金 双 丝 ＭＩ 焊接 头 Ｇ 存 在 时 效 弱 化 问题 ， 这是 由于 厚 板 双 丝 ＭＩ 热 输 入 Ｇ焊
量大 ， 接头 长时间处 于 高温状 态 ， 已凝 固焊 缝金 属相
度 。图 ８
（ Ｓ Ｗ） Ｄ Ａ 的工 艺特 点。通过 与 常规 钨极 氩 弧焊 和 等
离子弧 焊工艺 比较 ， 现该 工艺 可 以显 著增 加熔 深 ， 发 减 小焊 后热变形 ， 提高焊接生产效 率。分别采 用多孔
喷 嘴和 单 孔 喷 嘴 进 行 了对 比试 验 ， 中 采 用 多 孔 喷 嘴 其 能 够 有 效 防止 双 弧 的产 生 ， 用 单 孔 喷 嘴 能 够 获 得 较 采
非 铁 金 属 的 焊 接
２０ ３６ ２ １ 强 铝 合 金 双 丝 Ｍ Ｉ 焊 接 头 时效 弱 ０ ６２ １ ５ ９高 Ｇ

非铁金属的焊接

非铁金属的焊接

20084223　激光冲击处理1Cr11Ni2W2MoV不锈钢/曹子文…//中国激光.22008,35(2):316～320对1Cr11Ni2W2MoV马氏体不锈钢进行了激光冲击处理(L SP)的基础性研究。

激光器最大输出能量为50J,激光功率密度3.7～7.5G W/cm2。

吸收层和约束层分别选取Al箔和均匀流水层,激光束采用倾斜入射方式,试验对单光斑试样、搭接光斑试样、疲劳试样分别进行冲击。

通过表面形貌、显微硬度和残余应力等检测,验证了激光功率密度对冲击区性能的影响。

三组疲劳试件进行对比表明,先冲击后打孔试件的疲劳性能最好,其表面高幅值的残余压应力层能很好地抑制疲劳裂纹的萌生和延长裂纹扩展的速率。

试验证明:激光冲击处理可以有效提高马氏体不锈钢的疲劳性能。

图9表3参820084224　不锈钢的电火花表面强化/姜　伟…//现代制造工程.22008(1):87～88以1Cr18Ni9Ti不锈钢为基材,采用电火花堆焊技术,研究堆焊后微观组织和显微硬度的变化。

结果表明,堆焊层晶粒比基体晶粒细小,显微硬度高于基体。

电火花堆焊可以改善不锈钢的表面耐磨性。

图4表2参920084225　铸铁表面等离子熔覆Fe2Cr2Si2B涂层的组织特征/彭竹琴…//材料热处理学报.22008,29 (1):124～127利用常压弧光等离子体在铸铁表面熔覆Fe2Cr2 Si2B合金粉末制备耐磨涂层,采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计对熔覆层的组织和性能进行了分析。

结果表明,熔覆层组织主要由近似于六方形、U形、L形或H形的初生(Cr,Fe)7C3相及短杆状或小块状(Cr,Fe)7C3共晶碳化物、α2(Fe,Cr)和Fe3C组成;熔覆层与基体界面形成细小的共晶莱氏体组织,在界面处熔覆层与基体中的合金元素发生了相互扩散,形成具有冶金结合的涂层;熔覆层显微硬度可达600～1200HV0.2。

图6表1参1120084226　用摩擦焊制作铸铁与铸铁、铸铁与钢的连接接头的新试验理论[英]/Ciszewski G//Weld.and Cutt.22007(5):288～297用钢和铸铁各种搭配的试样研究了摩擦焊所得焊接接头的抗拉强度、延伸率(所得最大值分别为255N/mm2和8.2%)和显微组织。

非铁金属材料汇总

非铁金属材料汇总

1.1 工业纯铝
2. 纯铝的牌号及应用
☻工业纯铝 纯度为98.0%~99.0% ,字母“L”表示，数字越大，纯度越低, 如：L1、
L2、L3……. 。 用途：L1、L2、L3：用于高导电体、电缆、导电机件和防腐机械。 L4、L5、L6：用于器皿、管材、棒材、型材和铆钉等。 L7：用于日用品。
☻工业高纯铝 纯度为99.90％～≥99.99％的铝 。 用途：用作电解电容器用的阳极箔、电容器引线、集成电路导线、
真空蒸发材料、超导体的稳定导体、磁盘合金和高断裂韧性铝合金的 基体金属。
1.铝合金分为变 形铝合金和铸造铝 合金两大类。 变形铝合金又分为 可热处理强化和不 可热处理强化两类.
铝合金分类示意 图
图1-2 晶格参数
三、常用铝合金牌号、性能及用途
1、变形铝合金 ⑴ 变形铝及铝合金牌号表示方法 根据国标规定 ，变形铝及铝合金可直接引用国际四位数字 体系牌号或采用国标规定的四位字符牌号。
5 粉末冶金材料 5.1 粉末冶金材料的生产 5.2 常用的粉末冶金材料
1 铝及铝合金
1.1 工业纯铝
1. 纯铝的主要特性 ☻铝的熔点为660.4℃ ,密度低,铝的导电性和导热性好 ;铝 的化学活泼性极高 ;铝的无磁性 ;在淡水、食物中也具有 很好的耐蚀性. ☻纯铝的强度低，σb仅为70Mpa，可进行冷热压力加工, 可通过冷加工强化或加入合金元素及其热处理强化. ☻纯铝中的主要杂质是Fe和Si，其次尚有Cu、Zn、Mn、 Ni、Ti等 .
二、工业纯铜的牌号及应用 工业纯铜 ：用“T”作为铜的汉语拼音字头，数字表示 顺序号。数字越大，纯度越低。 无氧铜：用 “T”和“W”加上序号表示，如TW1、 TW2。 在TW后加脱氧剂化学元素符号表示，如TWP、TWMn。

有色金属基础知识

有色金属基础知识

有色金属基础‎知识定义：‎狭义的有色‎金属又称非铁‎金属，是铁、‎锰、铬以外的‎所有金属的统‎称。

广义的有‎色金属还包括‎有色合金。

有‎色合金是以一‎种有有色‎金属色金属为‎基体（通常大‎于50%），‎加入一种或几‎种其他元素而‎构成的合金。

‎应用：A‎:有色金属中‎的铜是人类最‎早使用的金属‎材料之一。

现‎代，有色金属‎及其合金已成‎为机械制造业‎、建筑业、电‎子工业、航空‎航天、核能利‎用等领域不可‎缺少的结构材‎料和功能材料‎。

B:实际‎应用中，通常‎将有色金属分‎为5类：1‎.轻金属。

密‎度小于450‎0千克/立方‎米，如铝、镁‎、钾、钠、钙‎、锶、钡等。

‎2.重金属‎。

密度大于4‎500千克/‎立方米，如铜‎、镍、钴、铅‎、锌、锡、锑‎、铋、镉、汞‎等。

3.贵‎金属。

价格比‎一般常用金属‎昂贵，地壳丰‎度低，提纯困‎难，如金、银‎及铂族金属。

‎4.半金属‎。

性质价于金‎属和非金属之‎间，如硅、硒‎、碲、砷、硼‎等。

5.稀‎有金属。

包括‎稀有轻金属，‎如锂、铷、铯‎等；稀有难‎熔金属，如钛‎、锆、钼、钨‎等；稀有分‎散金属，如镓‎、铟、锗、铊‎等；稀土金‎属，如钪、钇‎、镧系金属；‎放射性金属‎，如镭、钫、‎钋及阿系元素‎中的铀、钍等‎。

有色金属‎的地位有色‎金属是国民经‎济、人民日常‎生活及国防工‎业、科学技术‎发展必不可少‎的基础材料和‎重要的战略物‎资。

农业现代‎化、工业现代‎化、国防和科‎学技术现代化‎都离不开有色‎金属。

例如飞‎机、导弹、火‎箭、卫星、核‎潜艇等尖端武‎器以及原子能‎、电视、通讯‎、雷达、电子‎计算机等尖端‎技术所需的构‎件或部件大都‎是由有色金属‎中的轻金属和‎烯有金属制成‎的；此外，没‎有镍、钴、钨‎、钼、钒、铌‎等有色金属也‎就没有合金钢‎的生产。

有色‎金属在某些用‎途（如电力工‎业等）上，使‎用量也是相当‎可观的。

现在‎世界上许多国‎家，尤其是工‎业发达国家，‎竞相发展有色‎金属工业，增‎加有色金属的‎战略储备。

非铁金属的焊接

非铁金属的焊接

该厚板 焊接接头残余 应力 的分布规律。结果 表明 ， 双 材进行 焊 接 工 艺 试 验 ， 果 表 明 ， 用 Ｅ ５ ５ ， 结 采 Ｒ ３ ６
６ ６ ， ０ ２焊 接 接头 出现软 化 区 ， 强 度低 于 其 水平较 高 ， 沿板厚方 向 的残余 应力分布较 为均匀 ， 而 作用 ，０ １ ６ ８ 焊接 时 ， 环境 空 气 的相对 湿 度 应在 ８ 以下 ， ０ 且应力水平低 。在厚板焊 接中 ， 向 纵 残余拉 应力高于 母材；
锈钢厚板 焊接接头的残余应力进行数值模拟 ， 了 获得 相不锈钢 厚板 焊接接 头 的横 向与纵 向焊接残余 应力
采用 ＭＩ Ｇ焊 方法 对 ５ ８ ， ０ １ ６ ８ ０ ３ ６ ６ 。０ ２铝 合金 板 Ｅ ５８ ， Ｒ ０ ３焊丝 焊接 是合 适 的 ； Ｒ １ ３Ｅ ４ ４ 因焊 接 热循 环
３ （ ）： ５ ６ ８５ ６￣ ８
介 绍 了 ３６ １Ｌ换热 器管 板与 Ｓ ２ ０ ＡＦ ５ ５型超级 双 抗拉强度 只 达 到 母 材 抗 拉 强 度 的 ５ ％， 是 由 于 Ｏ 这
相 不锈 钢钢管焊接方 法 、 接工 艺参 数、 焊 焊前 准备 和 焊后 处 理 ， 探讨 了 Ｓ ２ ０ ＡＦ ５ ５超级 双相 不锈钢 为管束 材质时 焊接接头的性 能 ， 通过对该焊接接头金相组 织 的分 析 ， 论 了 Ｓ Ｆ ５ ５超级双相不 锈钢钢 管在换 讨 Ａ ２０ 热器生 产 中应用的可行性 。图 １ 表 １ ４ １ 参
腐蚀 速率 明显减小 ， 大幅提 高了该钢焊缝 附近的耐海 水腐蚀 性能 。图 ５表 ４参 ６
２ １２ １ ３６ ０ ０ ２ ６ １Ｌ换热器管板与 Ｓ Ｆ ５５型超 级双相 Ａ ２０
的影响／ 张
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第一节 铝及铝合金 （2）常用的铸造铝合金
• 铸造铝 – 硅合金 • 铸造铝 – 铜合金 • 铸造铝 – 镁合金 • 铸造铝 – 锌合金
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第一节 铝及铝合金 1).铸造铝 – 硅合金 ( ZL101～ZL111 ) :
铸造性能好，但强度、塑性较低。经变质处理可提高其 力学性能。
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号以“Z”表示.
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第三节 轴承合金
一.锡基轴承合金 锡基轴承合金是工业上广泛应用的轴承材料,它是
以锡为基加入锑、铜等元素组成的合金.典型锡 基轴承合金的组织是在软相固溶体的基体上均匀 分布着起抗磨作用的硬相质点. 二.铅基轴承合金 典型铅基轴承合金的组织是在铅的软基体上均匀分 布着硬相颗粒.工作中受冲击力不大. 无论是锡基或铅基轴承合金,它们的强度都比较低, 不能承受较大的压力,固均须将其镶铸在钢的轴 瓦上.这种工艺称为“挂衬”.
点1083,面心立方晶格,无同素异构转变. 纯铜分为工业纯铜和无氧纯铜两大类. 工业纯铜牌号有T1 、 T2 、 T3 、 T4四种,序号 越大,纯度越低.无氧纯铜含氧量低于0.003%,有 Tu1 、 Tu2 两种. 二.铜合金 铜合金安按加入元素,可分为黄铜、青铜和白铜.其 中黄铜和青铜在机械生产中用的最为普遍.
如HPb59-1表示含铜59%,含铅1%的铅黄铜.
铸造黄铜用表示铸铜的符号Zcu加上合金元素的化学符号及 含量数表示其牌号.
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第二节 铜及铜合金
• 如ZCuZn38表示平均含锌量为38%，其余为铜的 铸造普通黄铜。
• 2、青铜
• 青铜原指铜锡合金，又叫锡青铜。但目前已将 含铝、硅、铅、铍、锰等合金元素的铜合金都包 括在青铜内，统称为无锡青铜。
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第一节 铝及铝合金
• 铸造铝合金的牌号用“铸”字汉语拼音字 首“Z”＋基本元素（铝元素）符号＋主要 合金元素符号＋主要添加合金元素的百分 含量表示。优质合金在牌号后面标注“A” ，压铸合金在牌号前面冠以字母“YZ”。 如ZAlSi12表示含硅量为12％，余量为铝的 铸造铝合金。
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GB/T 3190—1982所规定的方法表示；牌号按（ GB/T16474—1996）《变形铝合金及铝合金牌号 表示方法》规定的方法表示。在过渡期间，代号 可继续使用。
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第一节 铝及铝合金
• 1）变形铝合金的代号 用“铝”和“合金类别 ”的汉语拼音字首及后面的序号数字表示。变形 铝合金有防锈铝（LF）、硬铝（LY）、超硬铝（ LC）、锻铝（LD）四种类别。例如LF21表示序号 为21的防锈铝合金；LY11表示序号为11的硬铝合 金。
• 工的业“纯L”为铝“的代铝号”表字示汉为语L拼1、音L字2、首L，3-其---后---的。数代字号中表 示序号。序号数字越大，纯度越低。
• 工所业 对纯 应铝 的的 新新 牌牌号号分可别参为阅10表706、-11，06代0、号1L015、0。L2、L3
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第一节 铝及铝合金 二、铝合金 一).铝合金的分类
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第一节 铝及铝合金
不能热处理 强化铝合金
形变铝合金
铝合金 的分类
能热处理 强化铝合金
铸造铝合金
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第一节 铝及铝合金
二).常用铝合金
• 1．变形铝合金的分类、代号和牌号表示 • 变形铝合金按其成分和特征分为防锈铝合金、硬
铝合金、超硬铝合金和锻铝合金。 • 铝合金可用代号或牌号表示。代号按原国家标准
本章将分别介绍一些工程上常用的非铁金属材料及 其应用。
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第一节 铝及铝合金
一、工业纯铝 1.铝的性能特点: 密度小;导电及导热性能好;抗大气
腐蚀性好;塑性高;强度低;无磁性;无打击火花;加 工工艺性好等。
• 高纯铝 L01～04;工业高纯铝 L0、L00;工 业纯铝 L1～5 2.纯0/6/26
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概述
1.定义 : 除黑色金属 ( 钢、铁 ) 以外的所有 金属。
2.性能特点:具有独特的性能。
3.分类
重金属(密度＞3.5); Cu、Ni 等。 轻金属(密度＜3.5); Al、Mg 等。 贵重金属; Au、Ag、Pt 等。 稀有金属; W、Ti、Ra、Nb 等。 半金属; Si、Te、B 等。
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第三节 轴承合金
滑动轴承中用于制作轴瓦和轴衬的合金称为轴承合 金.轴承合金应具有如下性能要求:
1)足够的强度和硬度; 2)足够的塑性和韧性,以承受轴颈所施加的较大的单
位应力; 3)与轴之间有良好的磨合能力及较小的摩擦系数,并
能保持住润滑油; 4)有良好的导热性耐蚀性; 5)有良好的工艺性,容易制造且价格低廉. 最常用的轴承合金是锡基和铅基“巴氏合金”.牌
第一节 铝及铝合金
2).铸造铝 – 铜合金 ( ZL201～ZL203 ) :
有较高的强度、塑性、切削加工性能及耐 热性,但铸 造性能和耐蚀性较差。多用于制造内 燃活塞和气缸盖等。
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铝铜合金铸造组织
第一节 铝及铝合金
3).铸造铝 – 镁合金 ( ZL301、ZL302 )
有较高的强度、韧性、质量轻及耐蚀性,但铸 造性能和耐热性较差。多用于承受冲击载荷及在 腐蚀条件下工作的零件。
Al – Mn 通过固溶强化提高铝合金的 强度和抗蚀性 ( 比纯铝好 )。
Al – Mg 通过固溶强化提高铝合金的 强度和抗蚀性 ( 比纯铝轻 )。
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第一节 铝及铝合金
2).硬铝合金 ( LY ) : 在A l – Cu 系合金基础上发展 起来的具有较高力学性能的变形铝合金.主要有 两大系列: Al – Cu – Mg 和Al – Cu – Mn Al – Cu – Mg 通过时效强化提铝合金强度,
• 按生产方法，青铜分为压力加工青铜和铸造青 铜两类。压力加工青铜用表示青铜的符号“Q”加 合金元素的化学符号及含量数表示代号，如 QSn4-3表示平均含锡量为4%，含锌量为3%，其 余为铜的锡青铜。铸造青铜则与铸造黄铜的牌号 表示方法相同，以“ZCu”加合金元素的化学符号 及其含量数来表示。如ZCuSn10Pb5。
第一节 铝及铝合金 4).锻铝合金 ( LD ) :在锻造范围内具有优良
的塑性,可以制造复杂锻件的一种变形铝合 金. Al – Mg – Si – Cu 具有良好的热塑性,通过 固溶处理和人工时效来提高铝合金的力学 性能。
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第一节 铝及铝合金
• 3．铸造铝合金 • （1）铸造铝合金的分类、代号和牌号 • 根据主加元素的不同，铸造铝合金分为Al-Si系、
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第四节 钛及其合金
2. β钛合金 钛合金中加入钼、铬、钒等合金元素后,可获得 亚稳组织的β相,这类合金强度高、塑性韧性好.适 于制造形状复杂、强度要求高的板材及零件.
3. α + β钛合金 钛中加入稳定β相元素钼、铬、钒后,再加入稳定 α相元素,在室温下既可获得α + β双相钛合金,这 类合金的热强度和加工性能处于α 和 β之间. 可通过淬火和时效进行强化,且塑性较好,具有总 和性能好的特点.主要用在400 ℃长期工作的零件 ,如火箭发动机外壳.
202阿0/6/26拉伯数字和英文大写字母表示），如表6-1。
第一节 铝及铝合金 2 常用的变形铝合金 • 1）防锈铝合金 • 2）硬铝合金 • 3）超硬铝合金 • 4）锻铝合金
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第一节 铝及铝合金
1).防锈铝合金 ( LF ) :是在大气、水和石油等
介质中具有良好抗腐蚀性能的变形铝合金.主要 有两大系列:
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第四节 钛及其合金
钛及其合金由于具有比强度高、耐热性好、抗蚀性 优良等性能,因此在航空、航天、造船及化工工 业中是重要的结构材料.
一.工业纯钛 钛的力学性能与纯度有关.钛中常存的O 、 N
、 H 、 C等元素能与钛形成间隙固溶体,显著提 高钛的强度和硬度,降低其塑性和韧性.工业纯钛 按纯度分为三个等级,其代号为TA1 、 TA2 、 TA3.序号越大,纯度越低.工业纯钛常用于制造 350℃以下工作,且受力不大的零件和冲压件,如 飞机骨架等.
但耐蚀性不高。 LY1、LY11、 LY12
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第一节 铝及铝合金
3).超硬铝合金 ( LC ) :工业上使用的室温力学性能 最高的变形铝合金. Al – Zn – Mg – Cu 通过
时效强化和形成的强化相, 使铝合金达到最高的硬度和 强度。但耐蚀性较差。LC4、 LC9。
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• 2）变形铝及铝合金的牌号 按照（GB/T16474㎏ —1996）《变形铝及铝合金牌号表示方法》的规 定，我国变形铝及铝合金牌号采用国际四位数字 体系和四位字符体系表示。凡按照化学成分在国 际牌号注册命名的铝及铝合金，直接采用四位数 字体系（即采用四位阿拉伯数字表示）；未在国 际牌号注册的，则按照四位字符体系表示（采用
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第五节 粉末冶金
粉末冶金法同熔炼法一样是生产工程材料的 基本方法之一.粉末冶金材料是用金属粉末或非 金属粉末作原料,通过配料、压制、成型、烧结 和后处理等工艺过程而制成的材料. 粉末冶金在技术上和经济上具有一系列的特点. 一.工具材料 粉末冶金工艺是制造工具材料的主要手段之一.目 前常用的工具材料有硬质合金、超硬材料及陶瓷 、 粉末高速钢等.
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1.黄铜
第二节 铜及铜合金
由铜和锌组成的合金,称为黄铜.不含其它合金元素 的黄铜称为普通黄铜;含其它合金元素的黄铜称 为特殊黄铜.
1).普通黄铜
按退火后组织普通黄铜分为单相黄铜和双相黄铜.
2).特殊黄铜