3有色金属及其在汽车上的应用.pptx

第三章 有色金属及其在汽车上的应用 3131铝及铝及铝合金铝合金 3232铜及铜合金铜及铜合金 3333滑动轴承合金滑动轴承合金 3434其他有色金属其他有色金属材料学上通常把铁、锰、铬及其合金称为黑色金属，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。把黑色金属以外的金属称为有色金属。汽车上常用的有色金属主要有铝、铜及其合金和滑动轴承合金，近年来，镁、钛、锌及其合金和粉末冶金材料等有色金属的应用也日趋广泛。3131铝及铝合金铝及铝合金1掌握纯铝以及常用铝合金的基本性能。2了解铝以及常用铝合金的种类及牌号。3掌握铝以及常用铝合金在汽车制造中的主要应用。一、工业纯铝一、工业纯铝1工业纯铝的基本性能工业纯铝的基本性能工业纯铝呈银白色，纯度为9899.7，熔点较低，只有660C，其密度仅为2.7 g/cm3，约为铁的1/3。工业纯铝具有良好的塑性，但强度低、硬度低。纯铝的焊接性能较差。铝的导电、导热性能良好，仅次于银、铜和金，是铁的3倍，并具有良好的耐腐蚀性能。但铝不耐酸、碱和盐的腐蚀。2工业纯铝的表示法工业纯铝的表示法根据GB/T 31902008变形铝及铝合金化学成分的规定，工业纯铝的牌号有1070A、1060、1050A、1035、1200等（相当于GB 31901982旧牌号L1、L2、L3、L4、L5），牌号中数字越大，表示杂质的含牌号中数字越大，表示杂质的含量越高，纯度越低。量越高，纯度越低。铝具有与钢完全不同的热处理强化原理。3工业纯铝的主要用途工业纯铝的主要用途工业纯铝按照压力加工方式分为变形纯铝（可压力加工）和铸造纯铝（非压力加工）两种。在汽车中常用于制作压缩机垫圈、排气阀垫片、内外装饰件和铭牌等。纯铝特性及其应用二、铝合金二、铝合金铝合金是在纯铝中加入硅、铜、镁、锌、锰等合金元素而形成的合金。铝合金不仅保持着纯铝密度小、导热性和耐蚀性好的优点，其强度、硬度也得到了极大的提高，常用于制造质量轻、强度要求较高的零件。根据化学成分和生产工艺不同，铝合金分为变形铝合金、铸造铝合金和压铸铝合金三类。常见铝合金汽车零件a）进气歧管b）活塞c）气缸盖d）散热器e）离合器壳f）轮毂变形铝合金是指适宜于压力加工成形的铝合金。变形铝合金分为能热处理强化和不能热处理强化两大类。常用的变形铝合金有防锈铝合金(LF)、硬铝合金(LY)、超硬铝合金(LC)和锻造铝合金(LD)四类。1变形铝合金变形铝合金变形铝合金的特性及其应用铸造铝合金是可以直接用铸造方法浇注成零件或毛坯的铝合金，因加入元素不同而分为许多类别。（1）铝硅合金铝硅系铸造合金是目前工程上应用最为广泛的铸造铝合金，合金中单加入硅元素简称为简单铝硅合金。此外还可以加入铜、镁等元素，构成复杂铝硅合金。2铸造铝合金铸造铝合金（2）铝铜合金常用于制造高强度或高温条件下工作的零件，如高速内燃机缸头、活塞等。（3）铝镁合金常用来制造耐腐蚀的铸件，如海轮配件等。（4）铝锌合金主要用于制造结构形状复杂的汽车、飞机零件和医疗器械、仪表零件、日常用品等。适宜于压力铸造的铝合金称为压铸铝合金。压铸铝合金的代号用“YL”开头表示，其牌号则用“YZAl”开头表示，表示的格式和铸造铝合金相同。目前铝制变速器壳、离合器壳、转向器壳等大多是采用压力铸造，而活塞、气缸体、气缸盖和轮毂等零件也开始逐步采用压力铸造。3压铸铝合金压铸铝合金3232铜及铜合金铜及铜合金1了解铜及铜合金的种类和基本性能。2掌握铜及铜合金在汽车制造中的主要应用。一、工业纯铜一、工业纯铜纯铜是用电解法获得的，也称“电解铜”，外观呈紫红色，故又称紫铜。工业纯铜的强度、硬度低，不宜制作结构零件，广泛应用于制造电线、电缆、铜管以及配制铜合金。此外，纯铜还可用于制作气缸垫、进排气管垫、轴承衬垫和油管等。我国工业纯铜常用的有T1、T2、T3、T4四种。代号中数字越大，表示杂质含量越高，导电性、塑性越差。二、黄铜二、黄铜黄铜是以锌为主要添加元素的铜合金。分类如下：黄铜普通黄铜压力加工普通黄铜铸造普通黄铜特殊黄铜压力加工特殊黄铜铸造特殊黄铜常用黄铜的应用常用黄铜的应用三、青铜三、青铜青铜原指铜锡合金，因呈青黑色而得名。以后，由于需要发展了不含锡而加入铝、硅、锰、铅等其他元素的青铜，称为特殊青铜或无锡青铜。按其化学成分的不同，青铜可分为锡青铜和特殊青铜两类；按其加工方法的不同，又可分为压力加工青铜和铸造青铜两类。锡青铜是以锡为主要添加元素的铜合金。工业用锡青铜的含锡量一般不超过14%。1锡青铜锡青铜2特殊青铜特殊青铜特殊青铜又称为无锡青铜，是由铝、铅、硅、铍、锰等元素添加而成的铜合金。按其所加元素的不同，特殊青铜可分为铝青铜、铅青铜、硅青铜、铍青铜、锰青铜等。常用青铜的应用常用青铜的应用3333滑动轴承合金滑动轴承合金1了解滑动轴承合金的种类和基本性能。2掌握滑动轴承合金在汽车制造中的主要应用。滑动轴承合金是用来制造滑动轴承轴瓦或内衬的专用合金。轴在轴承中运转工作时，轴承不仅受到强烈的摩擦，而且还要承受轴颈传给的周期性载荷。常见的轴瓦结构1钢背（低碳钢）2油槽3定位凸键4内衬（轴承合金）滑动轴承合金的理想组织（软基体硬质点）1轴2润滑油空间3软基体4硬质点5轴瓦常用的滑动轴承合金锡基轴承合金铅基轴承合金铜基轴承合金铝基轴承合金一、锡基、铅基轴承合金（巴氏合金）一、锡基、铅基轴承合金（巴氏合金）锡基和铅基轴承合金牌号表示方法为Z+基本元素符号+主加元素符号及质量分数+辅加元素符号及质量分数。锡基轴承合金是以锡为基体元素，加入铅、铜等元素组成的合金。铅基轴承合金是以铅为基体，加入锡、铜元素组成的合金。二、铜基、铝基轴承合金二、铜基、铝基轴承合金铜基轴承合金是以铜为基体，加入适量的锡、铅、锌等元素组成的合金，主要有铸造锡青铜和铸造铅青铜等合金。铝基轴承合金是以铝为基体，加入适量的锡、铜等元素组成的合金。铝基轴承合金分为高锡铝基轴承合金、低锡铝基轴承合金和铝镁锑轴承合金等。常用滑动轴承合金的特性及其应用常用滑动轴承合金的特性及其应用3434其他有色金属其他有色金属1了解除了铜和铝之外的其他有色金属及合金的种类和基本性能。2掌握其他有色金属及合金在汽车制造中的主要应用。一、镁及镁合金一、镁及镁合金镁的密度仅为1.74 g/cm3，还不到铝的2/3，在金属材料中密度是最小的。镁合金是在镁中加入铝、锌、锰、锆等合金元素而制成的。常用的有镁锰系合金、镁铝锌合金和镁锌锆合金等。镁合金可分为变形镁合金和铸造镁合金。它们的代号分别以“MB”和“ZM”加序号表示。二二、锌及锌合金、锌及锌合金锌呈蓝白色，密度为7.14 g/cm3，室温下脆性较大。由于锌在常温下表面易生成一层保护膜，所以锌主要用做钢铁表面的防护性镀层。锌能和铝、铜、镁等合金元素组合成锌合金。锌合金也可分为变形锌合金和铸造锌合金。三、钛及钛合金三、钛及钛合金钛呈银白色，密度为4.5 g/cm3，熔点高达1725，是一种高熔点的轻金属。钛能和铝、铬、锰、钼和钒等合金元素组成钛合金。按其组织类型的不同，钛合金可分为型钛合金、型钛合金和+型钛合金，其代号分别以TA、TB、TC加序号来表示。常用镁合金、锌合金和钛合金的特性和应用常用镁合金、锌合金和钛合金的特性和应用四、粉末冶金材料四、粉末冶金材料粉末冶金是用几种金属粉末（或金属粉末和非金属粉末）作为原料，经压制成形和高温烧结，制成金属材料或者成形制品的工艺方法。粉末冶金是一种新兴的技术,它在完成金属材料冶炼的同时,获得形状大小合乎要求的机械零件。所以它既是一种制取金属材料的冶金方法,也是一种制造机械零件的加工方法。粉末冶金零件可用于制造气门导管、离合器衬套、轮毂油封外圈、机油泵齿轮、曲轴带轮、水泵叶轮、正时齿轮等减摩和耐磨零件。合金粉末及粉末冶金制作的汽车零件a）合金粉末 b）汽车ABS齿轮思考题思考题1纯铝有哪些特性?请说出它们在汽车上的应用。2铝合金是如何分类的？3常用变形铝合金有哪几种？常用铸造铝合金有哪几种？4说明下列铝合金代号的名称和用途。ZL101ZL201ZL301ZL401YL1025纯铜有哪些特性?请说出它们在汽车上的应用。6什么叫普通黄铜?普通黄铜有什么特性？7什么叫特殊黄铜?加入的合金元素对其性能有什么影响？8什么叫特殊青铜?请举例说明特殊青铜有哪些特性。9说明下列铜合金代号的名称和用途。H96HPb59lZH62QSn4425QAl94QBe2ZQSn102ZQPb3010说明下列合金牌号的含义。ZAlSi2Cu2Mg1ZAlCu5MnZAlMg10ZAlZn11Si7ZCuZn38ZCuZn25Al6Fe3Mn3ZCuSn10Zn2ZCuPb3011滑动轴承合金必须具备哪些性能?12简述锡基、铅基、铜基、铝基轴承合金的成分、特性及其应用。13简述镁合金在汽车上的主要应用。14钛合金有哪几种?试简述它们的特性和应用。15简述粉末冶金材料在汽车上的主要应用。