【文章內(nèi)容簡介】 鋼帶 標記示例，選用 45鋼，普通精度等級 Ⅱ 組，切邊、退火的厚度 1mm，寬度50mm鋼帶 標記示例： 45PⅡ QT1 50GB/T35221983 選用 08鋼，普通精度 Ⅱ 組，不磨光、切邊、軟，厚度 ，寬 70mm的低碳鋼帶 標記示例： 鋼帶 08PⅡ 70GB/T35261983 鋼絲 標記示例，選用 10號鋼，軟態(tài)，直徑允許偏差 11級，直徑為 10mm的冷拉碳素結(jié)構(gòu)鋼絲表示為 ： 鋼絲 第一部分 金屬材料 第二章 有色金屬 一、有色金屬 的概念 有色金屬 ： 我們通常把鐵、錳、鉻及其合金稱為黑色金屬，把其他金屬及其合金稱為有色金屬。有色金屬及其合金具有鋼鐵材料所沒有的許多特殊的機械、物理和化學性能，是現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的金屬材料。它們的種類很多，本章僅簡單介紹較常用的幾種，如鋁、銅 、鈦、鎂 等 。 常用有色金屬和合金元素的名稱及代號 名稱 化學元素 拼音代號 名稱 化學元素 拼音代號 銅 Cu T 鉬 Pb 鋁 Al L 錫 Sn 鎂 Mg M 銻 Sb 鈦 Ti T 金 Au 黃銅 H 銀 Ag 青銅 Q 鎘 Cd 白銅 B 鈹 Be 鋅 Zn 第一部分 金屬材料 二、銅及銅合金 純銅 Cu 特性： 原子量 ，密度 ，熔點 1083℃ ,電阻率 ，線性膨脹數(shù) 106/℃ ，導熱率 0100℃ 399W/mk。軟態(tài) 280MPA，延伸率 ≥40%。 用途： 各種導線、電纜、導電牌、電器開關等導電器材和各種冷凝管、散熱管、熱交換器、真空電弧爐的結(jié)晶器等。導電器材用量占銅材總量一半以上。 所有雜質(zhì)和加入元素，不同程度降低銅的導電、導熱性能。固溶于銅的元素 (除 Ag、 Cd外 )對銅的導電、導熱性降低較多，而呈第二相析出的元素則對銅的導電、導熱性降低較少。 第一部分 金屬材料 工業(yè)純銅的牌號 純銅含銅 %，加工銅國家標準有 9個牌號： 3個純銅牌號、 3個無氧銅牌號、 2個磷脫氧銅牌號、 1個銀銅牌號；高純銅純度可達 %— % ，又稱為 4N、 5N、 6N銅。 工業(yè)純銅的牌號用字母 T加上序號表示，如 T1， T2， T3等，數(shù)字增加表示純度降低。 無氧銅用 “ T”和“ U”加上序號表示，如 TUl、 TU2。 用磷和錳脫氧的無氧銅，在 TU后面加脫氧劑化學元素符號表示，如 TUP、 TUMn。 第一部分 金屬材料 銅合金 銅合金：黃銅、青銅、白銅。 ⑴黃銅 ：銅、鋅二元合金稱普通黃銅，如 H62，含銅 62%，含鋅 38% ；還可加入少量鉛、錫、鋁、錳等，組成多元合金。第三組元為鉛的稱鉛黃銅，為鋁的稱鋁黃銅。 黃銅性能（導電、導熱性等）隨 Zn等金屬含量的增加而下降，而機械性能 (抗拉強度、硬度、耐磨、鑄造等 )則隨上升，所以黃銅在工業(yè)上的應用，主要根據(jù)其性能來選擇。 代號 化學成分 , % 機械性能 Cu Zn 加工狀態(tài) ?bMPa ?% HB H96 95~97 余量 退火 250 35 － H80 79~81 余量 退火 270 50 － H68 67~70 余量 退火 300 40 － H59 57~60 余量 退火 /變形 300/420 25/5 － /103 黃銅的成分和機械性能 ① 二元黃銅 第一部分 金屬材料 ② 三元黃銅 組 別 代 號 主要化學成分 , % 機械性能 (變形 ) Cu 其它 ?b MPa ? % HB Pb黃銅 HPb 633 HPb 601 ~ ~ Pb ~ Pb ~ 600 610 5 4 － － Sn黃銅 HSn 901 HSn 621 ~ ~ Sn ~ Sn ~ 520 700 5 4 148 － Al黃銅 HAl 772 ~ Al ~ 650 12 170 Si黃銅 HSi ~ Si ~ Pb ~ 600 8 160 Mn黃銅 Fe黃銅 HMn 582 HFe 5911 ~ ~ Mn ~ Fe ~ 700 700 10 10 175 160 Ni黃銅 HNi 655 ~ Ni ~ 700 4 － 第一部分 金屬材料 ⑵青銅 ：是銅合金的一種，銅錫合金叫青銅，在青銅前面附上加入元素的名稱，青銅按主添元素（如 Sn、 Al、 Be等）分別命名為錫青銅、鋁青銅、鈹青銅等。是最古老的銅合金。用于鼎、鐘、武器、銅鏡等。耐蝕、耐磨、彈性好和鑄件體積收縮率小等。 錫青銅 ：⑴用作高強、彈性材料。 ⑵ 用作耐磨材料。⑶鑄件體積收縮小、耐蝕，用來制作藝術(shù)鑄件。 鋁青銅 ：含鋁或鐵、鎳、錳等其它元素的合金銅。同時添加鎳和鐵，能獲得更佳的性能。 含鎳和鐵的鋁青銅作為高強度合金在航空工業(yè)中廣泛用來制造閥座和導向套筒，也在其它機器制造部門中用來制造齒輪和其它重要用途的零件。 鈹青銅 ：鈹青銅即含 ～ ％ Be的銅合金。鈹青銅用作高級彈性元件 (如彈簧、膜片，手表的游絲 )，特殊要求的耐磨元件，高速，高壓下工作的軸承、襯套、齒輪等。 第一部分 金屬材料 ⑶白銅 ：是銅合金的一種，是以鎳為主要加入元素的銅合金。其耐蝕性、耐熱性、耐寒性好，中等強度，高塑性，能冷、熱壓加工，還有很好的電學性能，用作結(jié)構(gòu)材料外、高電阻和熱電偶合金。按用途分為結(jié)構(gòu)白銅和電工白銅。 結(jié)構(gòu)白銅 ：具有很好的耐蝕性，優(yōu)良的機械性能和壓力加工性能，焊接性好，用于造船、電力、化工及石油等部門中制造冷凝管、蒸發(fā)器、熱交換器和各種高強耐蝕件等。還分為鐵白銅、鋅白銅、鋁白銅。 電工白銅 ：應用最廣泛的電工白銅是康銅、錳銅和考銅 第一部分 金屬材料 三、鋁及鋁合金 純鋁 Al 特性： 原子序數(shù)為 13，原子量為 ，面心立方結(jié)構(gòu)，熔點660℃ ，密度 ，晶格常數(shù) ，原子直徑 197。，標準電極電位－ 用途： 高純鋁主要用于科研、化學工業(yè)、電子工業(yè)以及其它一些特殊用途。日常生活用品用 1050A(L3)制造。大部分純鋁用于熔制鋁合金，有些純度不高的鋁有時也用來加工成各種半成品。 第一部分 金屬材料 純鋁 Al的牌號 高純鋁： ≥℅ 工業(yè)高純鋁： ℅～ ℅ 工業(yè)純鋁： ℅～ ℅ 高純鋁 牌號 Al含量 % Si Fe Cu Pb Zn Ga Ti Cd Ag In 總量 Al05 (ppm) Al055 Si+Fe+Cu+Zn+Ti+Ga (ppm) 工業(yè)高純鋁 牌 號 Al含量 % Fe Si Cu Zn Ti 其它雜質(zhì)每種 總和 工業(yè)純鋁 牌號 Al含量 % Fe Si Cu Ga Mg 其它每種 總和 第一部分 金屬材料 鋁合金 純鋁中加入適量其它元素如 Si、 Cu、 Mg、 Zn等即為 鋁合金 ⑴鋁合金的牌號 、 分類與應用 按鋁合金所處相圖的位置分類：形變鋁合金、鑄造鋁合金 ①形變鋁合金 ：相圖中 D點以左的部分。該類鋁合金加熱至固溶線 FD以上時能形成單相 α固溶體，塑性好，適用于壓力加工成形 。 第一部分 金屬材料 ②鑄造鋁合金 ： 相圖中 D點以右的部分，有共晶鋁合金、亞共晶鋁合金和過共晶鋁合金之分。 這類是我們常涉及到的材料。 鑄 造 鋁合金 鋁鋅系 合 金 鋁鎂系 合 金 鋁銅系 合 金 鋁硅系 合 金 鑄造、機械性能良好 高溫強度高（耐熱），易腐蝕 強度、塑性高，耐腐蝕，鑄造時易氧化 強度高，易腐蝕，價格低 第一部分 金屬材料 典型鑄造鋁硅合金的成分、性能和應用 牌號 代號 化學成分 w/% 鑄造方法 熱處理方法 力學性能 用途舉例 Si Mg Mn σ b /MPa δ /% HBS ZAlSi7Mg ZL101 ? ? 金屬型 固溶處理+ 不完全時效 205 2 60 形狀復雜的零件，如飛機儀表零件、抽水機殼體、柴油機零件等 砂型 195 2 60 固溶處理+ 完全時效 砂型變質(zhì)處理 225 1 70 ZAlSi12 ZL102 ? 金屬型 退火 145 3 50 形狀復雜的儀表殼體、水泵殼體、工作溫度在200℃ 以下高氣密性、低載零件等 砂型變質(zhì)處理 135 4 50 ZAlSi9Mg ZL104 ? ? ? 金屬型 固溶處理+ 完全時效 235 2 70 在 200℃ 以下工作的內(nèi)燃機氣缸頭、活塞等 第一部分 金屬材料 典型鑄造鋁銅合金的成分、性能和應用 牌號 代號 化學成分 w/% 砂型變質(zhì)處理 熱處理方法 力學性能 用途舉例 Si Mg Mn σ b /MPa δ /% HBS ZAlMg10 ZL301 ? 砂型 固溶處理 + 自然時效 280 10 60 在大氣或海水工作的零件，在 150℃ 以下工作，承受大振動載荷的零件等 ZAlMg5Si ZL303 ? ? ? 砂型 145 1 55 腐蝕介質(zhì)中工作的中載零件，嚴寒大氣及 200℃ 以下工作的海輪配件等 第一部分 金屬材料 四、鋅及鋅合金 純鋅 Zn 性能： 鋅 Zn 65。 鋅 是重要的有色金屬原材料，目前， 鋅 在有色金屬的消費中僅次于銅和鋁， 鋅 金屬具有良好的壓延性、耐磨性和抗腐性，能與多種金屬制成物理與化學性能更加優(yōu)良的合金。 用途： ● 鍍 鋅 ， 用作防腐蝕的鍍層 (如鍍 鋅 板 )，廣泛用于汽車、建筑、船舶、輕工等行業(yè)，約占 鋅 用量的 46%。 ● 制造銅合金材