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有色金属材料在现代工业中的重要性及应用

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,有色金属的产量和用量虽不及钢铁材料多,但因其具有某些特性和优点,故成为现代工业生产中不可缺少的材料。但因强度、硬度较低,故工业中常通过合金化来提高其强度,用作结构材料。这类合金通过适当的热处理后,强度、硬度较高,是铝合金中强度最高的。常用有锡基、铅基和铝基轴承合金,称为巴氏合金。

有色金属材料在现代工业中的重要性及应用

工业生产中,应用的材料除钢铁材料以外的金属材料,统称有色金属

目前,有色金属的产量和用量虽不及钢铁材料多,但因其具有某些特性和优点,故成为现代工业生产中不可缺少的材料。

1.铝及铝合金

1)纯铝

纯铝是一种银白色的金属。它具有下列特性:

①质量小、密度小,是轻金属之一。常用作各种轻质结构材料的基本组元。

导电性、导热性良好。导电性仅次于银和铜。

③抗大气腐蚀性能好。

④塑性好,易于承受各种压力加工而制成多种型材与制品。但因强度、硬度较低,故工业中常通过合金化来提高其强度,用作结构材料。

纯铝分为高纯度铝和工业纯铝。高纯度铝又称化学纯铝,其纯度可达99.99%,主要用于科学研究和某些特殊用途;工业纯铝的纯度不及高纯度铝,其常见杂质为铁和硅,主要用于制成管、棒、线等型材,以及配制铝合金的原料。

2)铝合金

纯铝的强度很低,不宜用来制作结构零件。在铝中加入适量的硅、铜、镁及锰等合金元素,可得到较高强度的铝合金,且仍具有密度小、耐腐蚀性好和导热性好的特点。铝合金按其成分和工艺特点,可分为形变铝合金和铸造铝合金。

(1)形变铝合金

形变铝合金按其主要性能和用途,可分为防锈铝(代号LF)、硬铝(代号LY)、超硬铝(代号LC)及锻铝(代号LD)。

①防锈铝

它是铝-锰或铝-镁系合金。这类合金的强度高于纯铝,并有良好的塑性,耐腐蚀性较好。它主要用于制造耐腐蚀性高的容器、防锈及受力小的构件,如油箱、导管和日用器具等。

②硬铝

它是铝-铜-镁系合金。这类合金经过适当的热处理后,强度、硬度显著提高,但耐腐蚀性不如纯铝。它常用于制造飞机零部件及仪表零件。

③超硬铝

它是铝-铜-镁-锌系合金。这类合金通过适当的热处理后,强度、硬度较高,是铝合金中强度最高的。它主要用于制造飞机上受力较大的结构件,如飞机大梁等。

④锻铝

它是铝-铜-镁-硅系合金。其力学性能与硬铝相近,具有较好的锻造性能,故称锻铝。它主要用于制作航空仪表工业中形状复杂、要求强度高的锻件。(www.xing528.com)

(2)铸造铝合金

铸造铝合金是指具有较好的铸造性,宜于用铸造工艺生产铸件的铝合金。根据化学成分,铸造铝合金可分为铝-硅系、铝-铜系、铝-镁系及铝-锌系铸造铝合金。其中,铝-硅系铸造铝合金应用最为广泛。

铸造铝合金具有优良的铸造性,抗蚀性好。它用于制造轻质、耐蚀、形状复杂的零件,如活塞、仪表外壳和发动机缸体等。

2.铜及铜合金

纯铜为紫红色,也称紫铜。其硬度很低,强度不高,但导电性极好,用T表示,如T1,T2,T3,T4。数字越大,其杂质含量越多。

铜合金分为普通黄铜、特殊黄铜、青铜白铜

1)普通黄铜

普通黄铜用符号H加数字表示。例如,H70表示含铜质量分数为70%,其余为锌,可用作弹壳。

2)特殊黄铜

特殊黄铜是在普通黄铜内加入合金元素。例如,HPb59-1为铅黄铜。

3)青铜

青铜是在铜中加入锌、镍以外的合金,例如,ZCuSn10P1表示其中含Sn质量分数为10%,含P质量分数为1%,其余为铜元素的合金。

4)白铜

白铜是铜镍的合金。

3.轴承合金

轴承合金只用作轴承的轴承衬。它具有良好的磨合能力、减磨性和耐磨性

常用有锡基、铅基和铝基轴承合金,称为巴氏合金。它们一般用于要求较高的静压润滑中。

【巩固与提高】

1.钢的热处理有何意义?

2.常用热处理方法有哪些?

3.有色金属材料有哪些分类与特点?

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