1、第三章 有色金屬及其在汽車上的應(yīng)用,31鋁及鋁合金 32銅及銅合金 33滑動軸承合金 34其他有色金屬,材料學上通常把鐵、錳、鉻及其合金稱為黑色金屬，如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。把黑色金屬以外的金屬稱為有色金屬。,汽車上常用的有色金屬主要有鋁、銅及其合金和滑動軸承合金，近年來，鎂、鈦、鋅及其合金和粉末冶金材料等有色金屬的應(yīng)用也日趨廣泛。,31鋁及鋁合金,1掌握純鋁以及常用鋁合金的基本性能。 2了解鋁以及常用鋁合金的種類及牌號。 3掌握鋁以及常用鋁合金在汽車制造中的主要應(yīng)用。,一、工業(yè)純鋁,1工業(yè)純鋁的基本性能,工業(yè)純鋁呈銀白色，純度為9899.7，熔點較低，只有660C，其密度僅為2.7 g/

2、cm3，約為鐵的1/3。工業(yè)純鋁具有良好的塑性，但強度低、硬度低。純鋁的焊接性能較差。 鋁的導電、導熱性能良好，僅次于銀、銅和金，是鐵的3倍，并具有良好的耐腐蝕性能。但鋁不耐酸、堿和鹽的腐蝕。,2工業(yè)純鋁的表示法,根據(jù)GB/T 31902008變形鋁及鋁合金化學成分的規(guī)定，工業(yè)純鋁的牌號有1070A、1060、1050A、1035、1200等（相當于GB 31901982舊牌號L1、L2、L3、L4、L5），牌號中數(shù)字越大，表示雜質(zhì)的含量越高，純度越低。鋁具有與鋼完全不同的熱處理強化原理。,3工業(yè)純鋁的主要用途,工業(yè)純鋁按照壓力加工方式分為變形純鋁（可壓力加工）和鑄造純鋁（非壓力加工）兩種。在

3、汽車中常用于制作壓縮機墊圈、排氣閥墊片、內(nèi)外裝飾件和銘牌等。,純鋁特性及其應(yīng)用,二、鋁合金,鋁合金是在純鋁中加入硅、銅、鎂、鋅、錳等合金元素而形成的合金。鋁合金不僅保持著純鋁密度小、導熱性和耐蝕性好的優(yōu)點，其強度、硬度也得到了極大的提高，常用于制造質(zhì)量輕、強度要求較高的零件。 根據(jù)化學成分和生產(chǎn)工藝不同，鋁合金分為變形鋁合金、鑄造鋁合金和壓鑄鋁合金三類。,常見鋁合金汽車零件 a）進氣歧管b）活塞c）氣缸蓋 d）散熱器e）離合器殼f）輪轂,變形鋁合金是指適宜于壓力加工成形的鋁合金。變形鋁合金分為能熱處理強化和不能熱處理強化兩大類。常用的變形鋁合金有防銹鋁合金(LF)、硬鋁合金(LY)、超硬鋁合金

4、(LC) 和鍛造鋁合金(LD) 四類。,1變形鋁合金,變形鋁合金的特性及其應(yīng)用,鑄造鋁合金是可以直接用鑄造方法澆注成零件或毛坯的鋁合金，因加入元素不同而分為許多類別。 （1）鋁硅合金 鋁硅系鑄造合金是目前工程上應(yīng)用最為廣泛的鑄造鋁合金，合金中單加入硅元素簡稱為簡單鋁硅合金。此外還可以加入銅、鎂等元素，構(gòu)成復雜鋁硅合金。,2鑄造鋁合金,（2）鋁銅合金 常用于制造高強度或高溫條件下工作的零件，如高速內(nèi)燃機缸頭、活塞等。 （3）鋁鎂合金 常用來制造耐腐蝕的鑄件，如海輪配件等。 （4）鋁鋅合金 主要用于制造結(jié)構(gòu)形狀復雜的汽車、飛機零件和醫(yī)療器械、儀表零件、日常用品等。,適宜于壓力鑄造的鋁合金稱為壓鑄鋁

5、合金。 壓鑄鋁合金的代號用“YL”開頭表示，其牌號則用“YZAl”開頭表示，表示的格式和鑄造鋁合金相同。 目前鋁制變速器殼、離合器殼、轉(zhuǎn)向器殼等大多是采用壓力鑄造，而活塞、氣缸體、氣缸蓋和輪轂等零件也開始逐步采用壓力鑄造。,3壓鑄鋁合金,32銅及銅合金,1了解銅及銅合金的種類和基本性能。 2掌握銅及銅合金在汽車制造中的主要應(yīng)用。,一、工業(yè)純銅,純銅是用電解法獲得的，也稱“電解銅”，外觀呈紫紅色，故又稱紫銅。 工業(yè)純銅的強度、硬度低，不宜制作結(jié)構(gòu)零件，廣泛應(yīng)用于制造電線、電纜、銅管以及配制銅合金。此外，純銅還可用于制作氣缸墊、進排氣管墊、軸承襯墊和油管等。 我國工業(yè)純銅常用的有T1、T2、T3、

6、T4四種。代號中數(shù)字越大，表示雜質(zhì)含量越高，導電性、塑性越差。,二、黃銅,黃銅是以鋅為主要添加元素的銅合金。分類如下：,常用黃銅的應(yīng)用,三、青銅,青銅原指銅錫合金，因呈青黑色而得名。以后，由于需要發(fā)展了不含錫而加入鋁、硅、錳、鉛等其他元素的青銅，稱為特殊青銅或無錫青銅。 按其化學成分的不同，青銅可分為錫青銅和特殊青銅兩類； 按其加工方法的不同，又可分為壓力加工青銅和鑄造青銅兩類。,錫青銅是以錫為主要添加元素的銅合金。 工業(yè)用錫青銅的含錫量一般不超過14%。,1錫青銅,2特殊青銅,特殊青銅又稱為無錫青銅，是由鋁、鉛、硅、鈹、錳等元素添加而成的銅合金。按其所加元素的不同，特殊青銅可分為鋁青銅、鉛青

7、銅、硅青銅、鈹青銅、錳青銅等。,常用青銅的應(yīng)用,33滑動軸承合金,1了解滑動軸承合金的種類和基本性能。 2掌握滑動軸承合金在汽車制造中的主要應(yīng)用。,滑動軸承合金是用來制造滑動軸承軸瓦或內(nèi)襯的專用合金。軸在軸承中運轉(zhuǎn)工作時，軸承不僅受到強烈的摩擦，而且還要承受軸頸傳給的周期性載荷。,常見的軸瓦結(jié)構(gòu) 1鋼背（低碳鋼）2油槽 3定位凸鍵4內(nèi)襯（軸承合金）,滑動軸承合金的理想組織 （軟基體硬質(zhì)點） 1軸2潤滑油空間 3軟基體4硬質(zhì)點5軸瓦,一、錫基、鉛基軸承合金（巴氏合金）,錫基和鉛基軸承合金牌號表示方法為Z+基本元素符號+主加元素符號及質(zhì)量分數(shù)+輔加元素符號及質(zhì)量分數(shù)。,錫基軸承合金是以錫為基體元素

8、，加入鉛、銅等元素組成的合金。 鉛基軸承合金是以鉛為基體，加入錫、銅元素組成的合金。,二、銅基、鋁基軸承合金,銅基軸承合金是以銅為基體，加入適量的錫、鉛、鋅等元素組成的合金，主要有鑄造錫青銅和鑄造鉛青銅等合金。,鋁基軸承合金是以鋁為基體，加入適量的錫、銅等元素組成的合金。 鋁基軸承合金分為高錫鋁基軸承合金、低錫鋁基軸承合金和鋁鎂銻軸承合金等。,常用滑動軸承合金的特性及其應(yīng)用,34其他有色金屬,1了解除了銅和鋁之外的其他有色金屬及合金的種類和基本性能。 2掌握其他有色金屬及合金在汽車制造中的主要應(yīng)用。,一、鎂及鎂合金,鎂的密度僅為1.74 g/cm3，還不到鋁的2/3，在金屬材料中密度是最小的。

9、 鎂合金是在鎂中加入鋁、鋅、錳、鋯等合金元素而制成的。常用的有鎂錳系合金、鎂鋁鋅合金和鎂鋅鋯合金等。 鎂合金可分為變形鎂合金和鑄造鎂合金。它們的代號分別以“MB”和“ZM”加序號表示。,二、鋅及鋅合金,鋅呈藍白色，密度為7.14 g/cm3，室溫下脆性較大。由于鋅在常溫下表面易生成一層保護膜，所以鋅主要用做鋼鐵表面的防護性鍍層。 鋅能和鋁、銅、鎂等合金元素組合成鋅合金。 鋅合金也可分為變形鋅合金和鑄造鋅合金。,三、鈦及鈦合金,鈦呈銀白色，密度為4.5 g/cm3，熔點高達1725，是一種高熔點的輕金屬。 鈦能和鋁、鉻、錳、鉬和釩等合金元素組成鈦合金。 按其組織類型的不同，鈦合金可分為型鈦合金、

10、型鈦合金和+型鈦合金，其代號分別以TA、TB、TC加序號來表示。,常用鎂合金、鋅合金和鈦合金的特性和應(yīng)用,四、粉末冶金材料,粉末冶金是用幾種金屬粉末（或金屬粉末和非金屬粉末）作為原料，經(jīng)壓制成形和高溫燒結(jié)，制成金屬材料或者成形制品的工藝方法。 粉末冶金是一種新興的技術(shù), 它在完成金屬材料冶煉的同時, 獲得形狀大小合乎要求的機械零件。所以它既是一種制取金屬材料的冶金方法, 也是一種制造機械零件的加工方法。,粉末冶金零件可用于制造氣門導管、離合器襯套、輪轂油封外圈、機油泵齒輪、曲軸帶輪、水泵葉輪、正時齒輪等減摩和耐磨零件。,合金粉末及粉末冶金制作的汽車零件 a）合金粉末 b）汽車ABS齒輪,思考題,1純鋁有哪些特性?請說出它們在汽車上的應(yīng)用。 2鋁合金是如何分類的？ 3常用變形鋁合金有哪幾種？常用鑄造鋁合金有哪幾種？ 4說明下列鋁合金代號的名稱和用途。 ZL101ZL201ZL301ZL401YL102 5純銅有哪些特性?請說出它們在汽車上的應(yīng)用。 6什么叫普通黃銅?普通黃銅有什么特性？ 7什么叫特殊黃銅?加入的合金元素對其性能有什么影響？,8什么叫特殊青銅?請舉例說明特殊青銅有哪些特性。 9說明下列銅合金代號的名稱和用途。 H96HPb59lZH62QSn4425QAl94 QBe2ZQSn102ZQPb30 10說明下列合金牌號的含義。 ZAlSi2Cu2Mg1ZAlCu