工程材料-過控-8-有色金屬及其選用(已修改)
2025-01-06 14:48 本頁面
【正文】 工程材料 海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 賈 非 Dalian University of Technology 第 8章 有色金屬及其選用 第 9章 選材原則和材料數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)簡介 * 主 要 內(nèi) 容 ?鈦及銅合金 鈦和鈦合金的基本性能、選用 ?鋁及鋁合金 鋁及鋁合金的性能、選用 ?銅及銅合金 銅及銅合金的性能、選用 ?鎳及鎳合金 鎳及鎳合金的性能、選用 ?軸承合金 軸承合金的性能、組織、選用 ?選材原則和材料數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)簡介 鎳過程裝備材料選用的一般原則 工程材料數(shù)據(jù)庫、選用專家系統(tǒng) * ?有色金屬及其合金 ?在工業(yè)生產(chǎn)中，通常把鐵及其合金稱為 黑色金屬 ，把其他非鐵金屬及其合金稱為 有色金屬 。 有色金屬及其選用 ? 有色金屬的 產(chǎn)量和用量 不如黑色金屬多，但由于其具 有許多 優(yōu)良的特性 ，如特殊的 電 、磁 、 熱性能 ， 耐蝕性能 及 高的比強度 (強度與密度之比 )等，已成為現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的金屬材料 . 材料 Al Fe 塑料 其它 橡膠 磁材料 玻璃 聚碳酸酯 Ti 碳纖維 各種材料在先進汽車中占的重量百分比 有色金屬及其合金 ? 鑄造 有色金屬及其合金牌號表示方法統(tǒng)一如下 : ? ① 鑄造有色純金屬的牌號為 ? Z +該金屬元素符號 + 純度百分含量數(shù)字 (或用一短橫加順序號 )。 ? 如 ZTi1。 ?變形 有色金屬及其合金的牌號表示方法還不統(tǒng)一。 鋁錠 有色金屬及其合金 ? ② 鑄造有色合金的牌號為 ? Z+基體 元素符號 +主要 合金 元素符號及其名義 百分含量 數(shù)字 +其他合金元素符號及其百分含量數(shù)字。 ? 如 ZAlSi7Cu ZCuZn31Al ZSnSb11Cu6等。 ? 混合稀土元素符號用 RE表示。 ? 優(yōu)質(zhì)合金在牌號后標注字母“ A”。 ?有色金屬種類很多，本章僅對 機械、儀表 等工業(yè)中廣泛使用的 鋁 、銅 、 鈦 及 軸承合金 作簡要介紹。 有色金屬及其合金 ? 鈦及鈦合金 ? 一、工業(yè)純鈦 ? 純鈦 密度 小， 熔點 高?！?發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 ?Ti??Ti, 由 體心立方 ?Ti轉(zhuǎn)變?yōu)?密排六方 ?Ti. ? 純鈦 比強度 高，塑性、低溫韌性和耐蝕性好。 美 F22戰(zhàn)機約 36%重量的零件用鈦合金制造 有色金屬及其合金 ? 純鈦 主要用于 350℃以下工作、強度要求不高的零件，如石油化工用 熱交換器 、 反應(yīng)器 ， 海水凈化 裝置及 艦船 零部件。 鈦鋼復(fù)合反應(yīng)釜 鈦管換熱器 鈦制蒸餾塔 鈦及鈦合金 ?鈦合金 ? 純鈦加入合金元素形成鈦合金。鈦合金幾乎都含有鋁 。鋁能提高鈦合金的 強度 、 比強度 和 再結(jié)晶溫度 . ?按 退火組織 ，鈦合金可分為 ?型鈦合金、 ?型鈦合金和 ?+?型鈦合金三類，它們的牌號分別用 TA、 TB、TC加 順序號 表示 。如TA TB TC4等。其中 TA0~TA3為工業(yè)純鈦。 鈦合金泵 鈦及鈦合金 ? ?型鈦合金 ? ?主想穩(wěn)定元素有置換型的鋁 ，間隙性的碳、氧、氮等。多半屬于鈦 鋁系。 ? 不能熱處理強化，通常在退火狀態(tài)下使用 ,組織為 單相 ?固溶體 . ? 強度低于另兩類鈦合金，但 高溫強度 、 低溫韌性 及耐蝕性 優(yōu)越 . 鈦合金氫泵誘導(dǎo)輪 鈦合金氫泵殼體 鈦合金 ? 常用牌號有 TA TA7等 ? 主要用于制造 500℃ 以下 工作的零件，如飛機壓氣機葉片、導(dǎo)彈的燃料罐、超音速飛機的蝸輪機匣及飛船上的 高壓低溫 容器等。 鈦合金衛(wèi)星框架 鈦合金液下泵 ?Ti合金組織 ?型鈦合金 ? ?型鈦合金 ? 加入的合金元素有 同晶型 鉬、鈮、釩和 共析型 的鉻、錳、銅、鐵、硅等元素。 ? 經(jīng) 淬火加時效處理 后，組織為 ?相 基體上分布著細小的?相 粒子。 ? 這類合金 強度高 ，但 冶煉工藝復(fù)雜 ， 難于焊接 ,應(yīng)用受到限制。 鈦合金管 鈦合金管應(yīng)用 鈦合金 ? ?型鈦合金有 TBTB TB4三個牌號。 ? 主要用于 350℃ 以下 工作的結(jié)構(gòu)件和緊固件 ,如飛機壓氣機葉片、軸、彈簧、輪盤等。 鈦合金棒 β鈦合金眼鏡架 鈦離心泵 ?型鈦合金 ? ?+?型鈦合金 ? 加入 鋁、釩、鉬、鉻 等。 ?相含量大約 5~20%。 ? 可進行 熱處理強化 ，強度高，塑性好，具有良好的熱強性 、 耐蝕性 和 低溫韌性 。 鈦合金列管式換熱器 鈦合金 ? ?+?型鈦合金共有 九個牌號 ，其中以 TC4應(yīng)用最廣、用量最大，其經(jīng)過淬火加時效處理后，組織為 ?+?+時效析出的 針狀 ?。 α+β鈦合金組織 α+β鈦合金組織（電鏡） ?+?型 鈦合金 ? ?+?型鈦合金主要用于制造 400℃ 以下 工作的飛機 壓氣機葉片 、 火箭發(fā)動機外殼 、火箭和導(dǎo)彈的液氫 燃料箱部件 及艦船 耐壓殼體 等 . 生物醫(yī)用材料 飛機壓氣機葉片 ?+?型 鈦合金 鈦合金 鈦合金 ? 鋁及鋁合金 ? 一、鋁及鋁合金性能特點 ? 純鋁具有銀白色金屬光澤， 密度 小 ( g/cm3)， 熔點 低 (℃ ), 導(dǎo)電、 導(dǎo)熱性能優(yōu)良。 ? 耐大氣腐蝕，易于加工成形 。 ? 具有 面心立方 晶格，無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，無 磁性 。 鋁合金制造的機翼 有色金屬及其合金 ? 鋁合金既具有 高強度 又保持 純鋁 的優(yōu)良特性 。 ? 鋁合金常加入的元素主
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