【正文】 。 ？ 、鋁合金、鋼的熱處理強化的異同點。該合金具有高的強度，適于制造高速度、高載荷的柴油機軸承。顯微組織為 α＋ δ＋ Cu3P。該合金與巴氏合金相比導(dǎo)熱性和低的摩擦系數(shù)，能在較高溫度 (250 ℃ )下正常工作，因此可制造大載荷、高速度的重要軸承，例如航空發(fā)動機、高速柴油機的軸承等。具有高的疲勞強度和承載能力，優(yōu)良的耐磨性、銅和鉛在固態(tài)時互不溶解，室溫顯微組織為 Cu+Pb。 99 3. 銅基軸承合金 ? （ 1）鉛青銅 ZQPb30，成分為 30%Pb, 其余為 Cu。鉛銻系的鉛基軸承合金應(yīng)用很廣，典型牌號有 ZChPbSb16162, 成分為 16%Sb、 16%Sn、 2%Cu、其余為Pb。但錫基軸承合金的疲勞強度較低，許用溫度也較低(不高于 150 ℃ )。常用的牌號是 ZChSnSb116（含 11%Sb和6%Cu，余 Sn）。因此軸承合金應(yīng)既軟又硬，組織的特點是 : 在軟基體上分布硬質(zhì)點，或者在硬基體上分布軟質(zhì)點。 (5) 良好的耐蝕性、導(dǎo)熱性、較小的膨脹系數(shù)，防止摩擦升溫而發(fā)生咬合。 (3) 良好的磨合能力，使其與軸能較快地緊密配合。 85軸承合金 滑動軸承的結(jié)構(gòu) 95 一、軸承合金性能要求和組織特點 1. 性能要求 (1) 足夠的強度和硬度。而鋁合金則主要是時效過程中形成與母相共格的中間過渡相使合金強化。當(dāng)加熱溫度較高時， β相中所含 β穩(wěn)定元素小于臨界濃度，淬火轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，時效時馬氏體分解為彌散相使合金強化，若加熱溫度較低， β相中所含 β穩(wěn)定元素大于臨界濃度，則淬火得到 βm相，時效時 βm解為彌散相使合金強化。而鈦的馬氏體硬度不高，強化效果不大（置換式固溶體）時效使合金彌散強化。 ? 供應(yīng)：板、棒 ? 應(yīng)用：飛機結(jié)構(gòu)件、緊固件。用于飛機結(jié)構(gòu)件和緊固件。 90 （ 3）應(yīng)用 ：由于密度大， E低，而且原子在 β相中擴散系數(shù)較大，組織不穩(wěn)定，抗蠕變性較差，故不宜高溫下使用。 87 應(yīng)用 經(jīng)淬火及時效處理后，顯微組織為塊狀 α＋ β＋針狀 α。 （ 3）應(yīng)用 ：因強度較高，可用制作承力件，如葉片、緊固件等。 ? 可熱處理強化，強度可提高 50%～ 100%。 ? 熱壓力加工性能好。 85 （ 4）典型牌號 TA7（ ） ,其使用溫度不超過 500 ℃ ，主要用于制造導(dǎo)彈的燃料罐、超音速飛機的渦輪機匣等。 83 三．鈦合金的類型、牌號、特點及應(yīng)用 1. α 鈦合金 （ 1）牌號： TAX，例： TA TA TA7 （ 2）特點 ? 合金元素主要是 α穩(wěn)定元素和中性元素：Al、 Zn、 Zr，基本不含或含很少量的 β穩(wěn)定元素； ? 強度較低 ,但高溫 (500 ℃ ～ 600 ℃ )強度比 TBx、 TCx高； 84 ? 高溫性能好、組織穩(wěn)定； ? 焊接性和耐熱性好，是發(fā)展耐熱鈦合金的基礎(chǔ)； ? 一般不能熱處理強化（ Ti2Cu除外） ? 缺點 ：強度不高，變形抗力不大，熱加工性差。、 α”、 ω、 βm加熱分解形成（ α+β）或（ α+TixYy）。 80 鈦合金的介穩(wěn)定相圖 . 81 淬火 T1： α” T2： α +α” + β （ ω） T3： α + β （ ω） T4： α + β 82 （ 2）時效 鈦合金淬火形成的亞穩(wěn)定相 α180。 ? 形態(tài)：電鏡下觀察有橢圓或立方體形，尺寸很小，高度彌散、密集，體積分量達 80%以上?；?βm。 ? 鈦合金馬氏體轉(zhuǎn)變也有 Ms、 Mf點，并且隨合金元素的增加而降低。表示； ? 形態(tài)：合金元素含量少時，板條狀，位錯亞結(jié)構(gòu)，合金元素含量多時，為針狀，孿晶亞結(jié)構(gòu)； ? 性能：與 α相比，硬度提高 10%左右，塑性下降，強化效果不大，因為是置換固溶體。 淬火 +時效 76 α180。溫度高于再結(jié)晶溫度，但低于相變溫度。 ? 消除應(yīng)力退火 ：溫度低于再結(jié)晶溫度。 ? 焊接：可采用多種方法焊接，焊后進行退火，以消除應(yīng)力。易污染，保護氣氛。 74 3．鈦合金的熱加工特點 （ 1）熱成型加工特點 ? 冶煉：真空熔煉，鑄錠要進行重鑄，以均勻成分 ? 熱壓力加工：鈦合金冷變形加工困難，變形抗力大，屈強比高，回彈量大，且對缺口敏感，必須進行熱壓力加工。另外，還加入一定數(shù)量的 α穩(wěn)定元素： Al。 ? 改善工藝 73 2．合金化原則 （ 1） α鈦合金 ? 主要加入 α穩(wěn)定元素： Al，其次是中性元素： Zr和 Sn，有時加入少量 β穩(wěn)定元素： Cu、 Mo、 V、 Nb等。 提高熱強性 ： Al、 Cu，提高固溶體中原子間結(jié)合力，提 高再結(jié)晶溫度，使熱強度提高。后一種一般冷卻條件下都會發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，不能得到 β組織，β→ α+γ。 69 β共析元素 ? Cr、 Fe、 Mn— 非活性共析型 β穩(wěn)定元素； ? Cu、 Ni、 Si— 活性共析型 β穩(wěn)定元素。 ：降低鈦的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變溫度，擴大 β相區(qū)的元素。 67 二．鈦的合金化 常用合金元素： Al、 Sn、 Zr、 V、 Mo、 Mn、 Fe、 Cr、Cu、 Si等。 （ 2）應(yīng)用 ? 用于飛機、船舶、化工以及海水淡化方面，制造各種零件以及制造在 350℃ 以下工作的耐熱零件，例：熱交換器等。 H ： H脆 66 3．工業(yè)純鈦牌號、性能及用途 ? 抗拉強度： 350700MPa，延伸率： 2040%。常規(guī)性能： σb=220260MPa,σs=120170MPa,δ=5060%,Ψ=7080%,αk=（ 2）雜質(zhì)的影響 ? 鈦中常見的雜質(zhì)有 O、 N、 H、 Fe、 Si等，這些元素與鈦形成間隙或置換固溶體，過量時形成脆性化合物。 61 167。 ? 應(yīng)用：蒸汽、淡水、海水中工作的精密儀器、儀表零件，冷凝器及熱交換管、熱電偶（錳含量高的錳白銅制作熱電偶絲）及醫(yī)療器械等；常用白銅 B B1 B BZn 15BMn 31 BMn 。 ? 通過固溶強化和加工硬化提高性能。 ? 應(yīng)用：高精密彈簧、膜片等彈性元件，軸承、齒輪耐磨零件。轉(zhuǎn)變階段。 GP區(qū)不只是富Be區(qū)，而是與母相共格的片狀沉淀物，故稱為 γ″過渡相。 10℃ ，水冷，組織：過飽和 α相 ? 時效： 300350℃ ，保溫 13小時， α過→ GP區(qū)（ γ″） → γ180。 ? 605℃ ， β→ （ α+γ）共析轉(zhuǎn)變，只有緩慢冷卻條件下才進行。 ? β：以電子化合物 CuBe為基的無序固溶體， BCC。 55 （ 3）鈹青銅 ? Be:%%。 ? 性能：高強度、高沖擊韌性、耐磨性和疲勞強度，而且沖擊時不產(chǎn)生火花，在海水、大氣、碳酸及有機酸中耐蝕性極高。 ? 應(yīng)用：蒸汽鍋爐、海船零件，軸承、軸套和齒輪等耐磨件。脆性過剩相過多時，強度也顯著下降，所以一般控制 Sn在 310%。 水管、油管、散熱器等，應(yīng)用較多