材料性能及其加工第5章有色金属及非金属

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1、第 5章 有 色 金 属 及 非 金 属 本 章 知 识 点 先 导 案 例 第 一 节 铝 及 铝 合 金 第 二 节 铜 及 滑 动 轴 承 合 金 第 三 节 粉 末 冶 金 与 硬 质 合 金 第 四 节 高 分 子 材 料 第 五 节 复 合 材 料 第 六 节 其 他 非 金 属 材 料 下 一 页 第 5章 有 色 金 属 及 非 金 属 知 识 拓 展 先 导 案 例 解 决 本 章 小 结 思 考 题 上 一 页 本 章 知 识 点 1.掌 握 有 色 金 属 铝 及 铝 合 金 、 铜 及 铜 合 金 的 特 性 及 牌 号 选 用 。 2.掌 握 有 色 金 属 滑 动

2、轴 承 合 金 和 硬 质 合 金 的 特 性 及 牌 号 选 用 。 3.了 解 有 色 金 属 材 料 类 型 及 其 特 性 。 返 回 先 导 案 例 请 分 析 以 下 两 张 图 片 中 的 物 品 是 属 于 什 么 材 料 ?各 有 什 么 性能 特 点 ? 下 一 页 返 回 先 导 案 例 通 常 把 铁 及 其 合 金 称 为 黑 色 金 属 。 除 黑 色 金 属 以 外 的 其 他 金 属称 为 有 色 金 属 。 有 色 金 属 的 种 类 很 多 ， 由 于 冶 炼 较 为 困 难 ， 成本 较 高 ， 故 其 产 量 和 使 用 量 远 不 如 黑 色 金 属

3、多 。 但 是 ， 有 色 金属 具 有 某 些 特 殊 的 物 理 、 化 学 性 能 ， 如 镁 、 铝 合 金 密 度 小 ， 铜 、银 合 金 导 电 性 好 ， 钨 、 铂 、 锐 合 金 耐 高 温 性 好 等 ， 使 其 成 为 现代 工 业 中 不 可 缺 少 的 重 要 机 械 工 程 材 料 ， 广 泛 应 用 于 机 械 制 造 、航 空 、 航 海 、 化 工 、 电 器 等 部 门 。 常 用 的 有 色 金 属 有 铝 及 铝 合金 、 铜 及 铜 合 金 、 滑 动 轴 承 合 金 、 硬 质 合 金 等 。 上 一 页 下 一 页 返 回 先 导 案 例 非 金

4、 属 材 料 是 金 属 材 料 以 外 一 切 材 料 的 总 称 。 目 前 机 械 工 程上 应 用 的 非 金 属 材 料 有 工 程 塑 料 、 合 成 橡 胶 、 工 业 陶 瓷 、 复合 材 料 、 合 成 胶 私 剂 等 。 其 中 前 两 种 属 于 高 分 子 合 成 材 料 ，工 业 陶 瓷 是 无 机 非 金 属 材 料 ， 复 合 材 料 是 用 适 当 的 工 艺 方 法将 两 种 或 多 种 性 质 不 同 的 材 料 复 合 而 成 的 新 材 料 。 胶 私 剂 是一 种 靠 界 面 作 用 产 生 的 私 合 力 将 各 种 材 料 牢 固 地 胶 私 在

5、一 起的 物 质 。 上 一 页 返 回 第 一 节 铝 及 铝 合 金 在 有 色 金 属 中 ， 铝 及 铝 合 金 是 应 用 最 广 泛 的 金 属 材 料 ， 其 独特 的 性 能 ， 使 之 成 为 现 代 工 业 中 极 其 重 要 的 结 构 材 料 。 一 、 纯 铝 纯 铝 呈 银 白 色 ， 是 地 壳 中 蕴 藏 量 最 丰 富 的 元 素 之 一 ， 约 占 全部 金 属 元 素 的 1/3。 铝 是 一 种 轻 金 属 ， 面 心 立 方 品 格 、 无 同素 异 构 转 变 ， 具 有 许 多 优 良 的 性 能 。 (1)熔 点 低 、 密 度 小 。 铝 的

6、熔 点 660 ， 易 于 铸 造 成 型 。 铝的 密 度 为 2.7 g/cm 3， 约 为 铁 的 1/3， 比 强 度 高 于 铁 。 (2)优 良 的 加 工 工 艺 性 能 。 纯 铝 的 强 度 、 硬 度 低 (b =80100MPa,20HBS)， 塑 性 、 韧 性 很 好 ( =50%, =80%)， 可 以 进 行 各 种 冷 、 热 加 工 。 纯 铝 经 冷 变 形 强 化后 ， 强 度 b =150250MPa， 但 塑 性 下 降 。 下 一 页 返 回 (3)良 好 的 电 导 性 和 热 导 性 。 铝 的 电 导 性 仅 次 于 金 、 银 、 铜 ，其

7、电 导 率 是 铜 的 60% 。 (4)良 好 的 耐 大 气 腐 蚀 能 力 。 纯 铝 和 氧 的 亲 和 力 很 大 ， 在 空气 中 会 生 成 致 密 的 A1203薄 膜 ， 有 效 阻 止 铝 的 进 一 步 氧 化 。 铝 含 量 不 低 于 99.00%为 纯 铝 ， 其 牌 号 按 GB/T 16474-1996的 规 定 ， 用 1X X X表 示 。 牌 号 的 最 后 两 位 数 字 表 示 铝的 最 低 白 分 含 量 ， 第 一 位 字 母 表 示 原 始 纯 铝 的 改 型 情 况 ， 如A135表 示 WAl=99.35%的 纯 铝 。 工 业 纯 铝 是W

8、Al=99.00% 99.80%的 纯 铝 ， 杂 质 元 素 是 铁 、 硅 等 ，其 含 量 越 多 ， 电 导 性 、 热 导 性 、 耐 蚀 性 和 塑 性 越 差 。 工 业 纯 铝 主 要 用 来 制 作 电 线 、 电 缆 、 散 热 片 、 配 置 合 金 等 。上 一 页 下 一 页 返 回第 一 节 铝 及 铝 合 金 二 、 铝 合 金 纯 铝 的 强 度 低 ， 不 宜 用 来 制 造 承 受 载 荷 的 结 构 零 件 。 在 生 产实 践 中 发 现 ， 当 纯 铝 加 入 适 量 的 硅 、 铜 、 镁 、 锌 、 锰 等 合 金元 素 后 ， 可 得 到 具 有

9、 较 高 强 度 的 铝 合 金 ;再 经 过 冷 加 工 。 或 热 处 理 ， 其 抗 拉 强 度 可 进 一 步 提 高 到 5OON/mm2以 上 ;而 目 ， 铝 合 金 的 比 强 度 (抗 拉 强 度 与 密 度 的 比 值 )高 ， 有 良 好的 耐 蚀 性 和 加 工 性 ， 因 此 ， 在 国 民 经 济 和 航 空 工 业 中 得 到 广泛 应 用 。 1.铝 合 金 的 分 类 铝 合 金 相 图 的 一 般 形 式 如 图 5-1所 示 。 按 成 份 和 工 艺 特 点 ，铝 合 金 可 分 为 变 形 铝 合 金 和 铸 造 铝 合 金 两 类 。上 一 页 下

10、一 页 返 回第 一 节 铝 及 铝 合 金 相 图 中 的 DF线 是 合 金 元 素 在 铝 中 的 溶 解 度 变 化 曲 线 ， D点 是合 金 元 素 在 铝 中 最 大 溶 解 度 点 。 合 金 元 素 含 量 低 于 D点 的 合金 ， 当 加 热 到 DF线 以 上 时 ， 能 形 成 单 相 固 溶 体 组 织 a， 其 塑性 较 高 ， 适 于 压 力 加 工 ， 故 称 为 变 形 铝 合 金 。 其 中 ， 合 金 成份 在 F点 以 左 的 合 金 ， 由 于 其 固 溶 体 成 份 不 随 温 度 而 变 化 ，在 固 态 下 加 热 或 冷 却 均 无 相 变

11、发 生 ， 即 不 能 进 行 热 处 理 强 化 ，称 为 不 能 热 处 理 强 化 的 铝 合 金 ;而 在 F点 以 右 的 铝 合 金 (包 括 铸铝 合 金 )， 其 固 溶 体 成 份 随 温 度 变 化 而 沿 DF线 变 化 ， 在 加 热或 冷 却 时 会 发 生 相 变 ， 可 以 用 热 处 理 的 方 法 使 合 金 强 化 ， 称为 能 热 处 理 强 化 的 铝 合 金 。 合 金 元 素 含 量 超 过 D点 的 合 金 ，具 有 共 品 组 织 ， 适 用 于 铸 造 ， 而 不 适 用 于 压 力 加 工 ， 故 称 为铸 造 铝 合 金 。 上 一 页 下

12、 一 页 返 回 第 一 节 铝 及 铝 合 金 1)变 形 铝 合 金 变 形 铝 合 金 按 其 性 能 特 点 分 为 防 锈 铝 、 硬 铝 、 超 硬 铝 、 锻 铝 合金 ， 这 类 铝 合 金 一 般 都 加 工 成 各 种 规 格 型 材 (板 、 带 、 竹 、 线等 )产 品 供 应 。 根 据 “ 国 际 牌 号 注 册 组 织 ” 推 荐 的 4位 数 字 体 系 牌 号 命 名 方 法 ，GB/T 16474-1996规 定 ， 用 “ 四 位 数 字 ” 或 “ 四 位 字 符 ”表 示 变 形 铝 及 铝 合 金 的 牌 号 。 化 学 成 份 己 在 国 际 组

13、 织 注 册 命 名的 铝 及 铝 合 金 采 用 “ 四 位 数 字 ” 体 系 牌 号 ;未 注 册 的 铝 及 铝 合金 采 用 “ 四 位 字 符 ” 体 系 牌 号 。 “ 四 位 数 字 ” 体 系 牌 号 用 4个 阿 拉 伯 数 字 表 示 。 第 一 位 数 字 表示 组 别 :1xxx表 示 纯 铝 ， 纯 铝 牌 号 中 第 一 个 数 字 表 示 杂 质 含量 的 控 制 情 况 ， 最 后 两 位 数 字 表 示 铝 质 量 白 分 数 小 数 点 后 的 两位 数 。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 一 节 铝 及 铝 合 金 例 如 1060表 示 铝 的 质

14、 量 白 分 数 为 99. 60%的 纯 铝 ;2xxx, 3xxx,， 9xxx分 别 表 示 变 形 铝 合 金 中 的 主 要 元 素 分 别 为Cu, Mn, Si, Mg, Mg+Si, Zn、 其 他 元 素 ， 变 形 铝 的 第 一位 数 字 表 示 铝 合 金 的 改 型 情 况 ， 如 果 第 一 位 数 字 为 0， 则 表示 原 始 合 金 ， 19表 示 改 型 合 金 (即 该 合 金 的 化 学 成 份 在 原始 合 金 的 基 础 上 允 许 有 一 定 的 偏 差 )， 最 后 两 位 数 字 没 有 特 殊的 意 义 ， 仅 用 来 识 别 同 一 组 中

15、 的 不 同 铝 合 金 ， 如 牌 号 5056表 示 主 要 合 金 元 素 为 Mg的 56号 原 始 铝 合 金 。 “ 四 位 字 符 ” 体 系 牌 号 的 第 一 、 二 、 四 位 为 阿 拉 伯 数 字 ， 第一 位 为 英 文 大 写 字 母 。 其 中 第 一 、 二 、 四 位 数 字 的 意 义 与“ 四 位 数 字 ” 体 系 牌 号 表 示 法 的 规 则 相 同 ， 第 一 位 字 母 表 示纯 铝 或 铝 合 金 的 改 型 情 况 ， A表 示 原 始 铝 或 铝 合 金 ， B Y表示 原 始 合 金 的 改 型 合 金 。 例 如 2A11表 示 主 要

16、 合 金 元 素 为 Cu的 11号 原 始 铝 合 金 。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 一 节 铝 及 铝 合 金 常 用 的 变 形 铝 合 金 有 以 下 四 种 。 (1)防 锈 铝 合 金 。 属 于 Al-Mn系 和 Al-M g系 合 金 ， 是 热 处理 不 能 强 化 的 形 变 铝 合 金 ， 只 能 通 过 冷 压 力 加 工 来 提 高 强 度 ，具 有 适 中 的 强 度 和 优 良 的 塑 性 ， 并 具 有 很 好 的 耐 腐 蚀 性 ， 故称 为 防 锈 铝 合 金 。 主 要 用 途 是 制 造 油 糟 、 油 箱 、 导 竹 、 生 活用 器 皿 、

17、 各 种 容 器 、 防 锈 蒙 皮 等 。 (2)硬 铝 合 金 。 属 于 A 1-M g-Cu系 和 A1-Mn-Cu系 。 这 类铝 合 金 经 固 溶 和 时 效 处 理 后 获 得 相 当 高 的 强 度 ， 故 称 为 硬 铝 。硬 铝 的 耐 蚀 性 比 纯 铝 差 ， 更 不 耐 海 洋 大 气 的 腐 蚀 ， 所 以 有 些硬 铝 的 板 材 常 在 表 面 包 覆 一 层 纯 铝 后 使 用 。 其 主 要 用 途 是 作中 等 强 度 的 构 件 和 零 件 ， 如 铆 钉 、 螺 栓 、 航 空 工 业 的 一 般 受力 结 构 件 。 上 一 页 下 一 页 返 回

18、 第 一 节 铝 及 铝 合 金 (3)超 硬 铝 合 金 。 属 于 A1-Mg-Cu-Zn系 。 这 类 铝 合 金 是 在硬 铝 基 础 上 再 加 锌 形 成 的 ， 其 强 度 高 于 硬 铝 ， 但 耐 蚀 性 较 差 。超 硬 铝 合 金 经 过 固 溶 处 理 和 人 工 时 效 处 理 后 ， 是 室 温 强 度 最高 的 铝 合 金 。 主 要 用 作 受 力 大 的 重 要 构 件 及 高 载 荷 零 件 ， 如飞 机 大 梁 、 柑 架 、 翼 肋 、 活 塞 、 加 强 框 、 起 落 架 、 螺 旋 桨 叶片 等 。 (4)锻 铝 合 金 。 大 多 属 于 A1-

19、Mg-Cu-Si系 。 力 学 性 能 与 硬铝 相 近 ， 但 由 于 热 塑 性 较 好 ， 适 于 采 用 压 力 加 工 ， 如 锻 压 、冲 压 等 ， 制 造 各 种 形 状 复 杂 的 零 件 或 制 成 棒 材 。 常 用 变 形 铝 合 金 的 主 要 特 性 和 用 途 见 表 5-1。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 一 节 铝 及 铝 合 金 2)铸 造 铝 合 金 铸 造 铝 合 金 与 变 形 铝 合 金 相 比 ， 一 般 其 合 金 元 素 的 含 量 较 高 ，具 有 良 好 的 铸 造 性 能 ， 但 塑 性 与 韧 性 较 低 ， 不 能 进 行 压

20、力 加工 。 按 其 所 加 入 合 金 元 素 不 同 ， 铸 造 铝 合 金 可 分 为 A1-Si系 、A1-Cu系 、 A1-Mg系 、 A1-Zn系 四 类 。 铸 造 铝 合 金 牌 号 用“ZA1+元 素 符 号 +数 字 ” 表 示 。 ZA1表 示 “ 铸 造 铝 合 金 ” ，其 后 表 示 除 铝 外 主 要 加 入 元 素 的 符 号 及 其 平 均 百 分 含 量 ， 杂质 含 量 低 、 性 能 优 质 的 合 金 ， 在 牌 号 后 附 加 字 母 “ A” 。 例如 ZA1Si7MgA， 表 示 优 质 铸 造 合 金 ， 其 中 Si=7%, Mg=1%， 其

21、 余 为 A1。 为 方 便 使 用 ， 铸 造 铝 合 金 也 常 用 代号 来 表 示 ， 代 号 用 “ZL”加 二 位 数 字 表 示 。 其 中 “ ZL”表 示“ 铸 铝 ” ， 第 一 位 数 字 表 示 合 金 类 别 ， 上 一 页 下 一 页 返 回 第 一 节 铝 及 铝 合 金 一 、 二 位 数 字 表 示 合 合 金 顺 序 号 。 例 如 :ZL102， 表 示 2号A1-Si铸 造 铝 合 金 。 常 用 铸 造 铝 合 金 的 牌 号 、 代 号 、 性 能 和用 途 举 例 见 表 5-2 。 (1) Al-Si系 。 铝 硅 合 金 又 称 硅 铝 明 ，

22、 由 铝 、 硅 两 种 元 素 组成 的 合 金 称 简 单 硅 铝 明 ， 除 铝 硅 外 还 加 入 其 他 元 素 的 合 金 称特 殊 硅 铝 明 。 简 单 硅 铝 明 为 热 处 理 不 能 强 化 的 铝 合 金 ， 故 强度 不 高 。 特 殊 硅 铝 明 因 加 入 铜 、 镁 、 锰 等 元 素 使 合 金 强 化 ，并 可 通 过 热 处 理 进 一 步 提 高 力 学 性 能 。 该 合 金 有 良 好 的 铸 造性 能 ， 可 用 作 内 燃 机 活 塞 、 气 缸 体 、 水 冷 的 气 缸 头 、 气 缸 套 、风 扇 叶 片 、 形 状 复 杂 的 薄 壁 零

23、 件 以 及 电 机 仪 表 的 外 壳 、 油 泵壳 体 等 。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 一 节 铝 及 铝 合 金 (2)Al-Cu系 。 铝 铜 合 金 强 度 较 高 ， 加 入 镍 、 锰 更 可 提 高 耐热 性 ， 用 于 高 强 度 或 高 温 条 件 下 工 作 的 零 件 ， 如 内 燃 机 气 缸 、活 塞 、 柱 架 梁 、 支 臂 等 。 (3)Al-M g系 。 铝 镁 合 金 有 良 好 的 耐 蚀 性 ， 可 用 作 在 腐 蚀介 质 条 件 下 工 作 的 铸 件 ， 如 氨 用 泵 体 、 泵 盖 及 海 轮 配 件 等 。 (4)Al-Zn系

24、。 铝 锌 合 金 有 较 高 强 度 ， 价 格 便 宜 ， 用 于 制 造医 疗 器 械 、 仪 表 零 件 、 飞 机 零 件 和 日 用 品 等 。 铸 造 铝 合 金 可 采 用 变 质 处 理 细 化 品 粒 。 即 在 液 态 合 金 熔 液 中加 入 氟 化 钠 和 氯 化 钠 的 混 合 盐 （ 2/3NaF+1/3NaCl） ，加 入 量 为 合 金 质 量 的 1%3%。 这 些 盐 和 液 态 铝 相 互 作 用 ，因 变 质 作 用 细 化 品 粒 ， 从 而 提 高 了 其 力 学 性 能 ， 使 抗 拉 强 度提 高 30%40%， 伸 长 率 提 高 1%2%。

25、 上 一 页 下 一 页 返 回 第 一 节 铝 及 铝 合 金 2.铝 合 金 的 热 处 理 1)热 处 理 特 点 铝 合 金 的 热 处 理 与 钢 不 同 。 一 般 钢 经 淬 火 后 ， 硬 度 和 强 度 立即 提 高 ， 塑 性 下 降 。 铝 合 金 则 不 同 ， 能 热 处 理 强 化 的 铝 合 金 ，淬 火 后 硬 度 和 强 度 不 能 立 即 提 高 ， 而 塑 性 与 韧 性 却 显 著 提 高 ;但 在 室 温 放 置 一 段 时 间 后 ， 硬 度 和 强 度 才 显 著 提 高 ， 塑 性 与韧 性 则 明 显 下 降 ， 如 图 5-2所 示 。 这

26、种 淬 火 后 合 金 的 性 能 随时 间 而 发 生 显 著 变 化 的 现 象 ， 称 为 “ 时 效 ” 或 “ 时 效 硬 化 ” ，这 是 因 为 铝 合 金 淬 火 后 ， 获 得 均 匀 过 饱 和 的 固 溶 体 是 不 稳 定的 ， 有 析 出 第 一 相 金 属 化 合 物 的 趋 势 。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 一 节 铝 及 铝 合 金 时 效 分 为 自 然 时 效 和 人 工 时 效 两 种 。 在 室 温 下 进 行 的 时 效 称为 “ 自 然 时 效 ” ;在 加 热 条 件 (一 般 100 -200 )下 进 行 的时 效 称 为 “ 人 工

27、 时 效 ” 。 2)热 处 理 方 法 常 用 的 方 法 有 退 火 ， 淬 火 和 时 效 等 。 退 火 可 消 除 加 工 硬 化 ，恢 复 塑 性 变 形 能 力 ;消 除 铸 件 的 内 应 力 和 成 份 偏 析 。 淬 火 也 称“ 固 溶 处 理 ” ， 目 的 是 获 得 均 匀 的 过 饱 和 固 溶 体 。 时 效 处 理是 使 淬 火 铝 合 金 达 到 最 高 的 强 度 。 淬 火 时 效 是 强 化 铝 合 金 的主 要 途 径 之 一 。 上 一 页 返 回 第 一 节 铝 及 铝 合 金 一 、 铜 及 铜 合 金 纯 铜 呈 玫 瑰 红 色 ， 表 面

28、形 成 氧 化 铜 膜 后 ， 呈 紫 红 色 ， 故 俗 称紫 铜 。 由 于 纯 铜 是 用 电 解 方 法 提 炼 出 来 的 ， 故 又 称 电 解 铜 。 1.纯 铜 的 性 能 纯 铜 的 熔 点 为 1083 密 度 为 8.9 g /cm3， 具 有 面 心 立 方品 格 ， 没 有 同 素 异 构 转 变 ， 无 磁 性 。 纯 铜 具 有 很 高 的 导 电 性 、导 热 性 和 耐 腐 蚀 性 ， 纯 铜 硬 度 很 低 ， 但 塑 性 很 好 ( =45%50%)， 容 易 进 行 热 压 力 或 冷 压 力 加 工 。 纯 铜 经冷 塑 性 变 形 后 ， 可 提 高

29、 其 强 度 ， 但 塑 性 有 所 下 降 。 2.纯 铜 的 牌 号 及 用 途 下 一 页 返 回第 二 节 铜 及 滑 动 轴 承 合 金 纯 铜 产 品 按 化 学 成 份 分 为 纯 铜 和 无 氧 铜 两 类 。 纯 铜 中 常 含 有铅 、 秘 、 氧 、 硫 和 磷 等 杂 质 元 素 ， 它 们 对 铜 的 力 学 性 能 和 工艺 性 能 有 很 大 的 影 响 ， 尤 其 是 铅 和 秘 的 危 害 最 大 。 由 于 纯 铜的 强 度 低 ， 不 宜 作 为 结 构 材 料 使 用 ， 而 广 泛 地 用 于 制 造 电 线 、电 缆 、 铜 竹 以 及 作 为 冶

30、炼 铜 合 金 的 原 料 。 表 5-3为 纯 铜 的 牌号 、 化 学 成 份 和 用 途 举 例 。 3.铜 合 金 的 分 类 工 业 上 广 泛 使 用 的 是 铜 合 金 。 按 照 合 金 的 成 份 ， 铜 合 金 可 分为 黄 铜 、 白 铜 和 青 铜 二 类 。 1)黄 铜 上 一 页 下 一 页 返 回第 二 节 铜 及 滑 动 轴 承 合 金 指 以 铜 和 锌 为 主 的 合 金 。 普 通 黄 铜 是 铜 锌 一 元 合 金 ， 在 铜 锌合 金 中 又 加 入 其 他 元 素 时 称 为 特 殊 黄 铜 ， 如 铅 黄 铜 等 。 根 据生 产 方 法 的 不

31、同 ， 又 可 分 为 压 力 加 工 黄 铜 与 铸 造 黄 铜 两 类 。 2)白 铜 指 以 铜 和 镍 为 主 的 合 金 。 普 通 白 铜 是 铜 镍 一 元 合 金 ， 在 铜 镍合 金 中 又 加 入 其 他 元 素 时 称 为 特 殊 白 铜 ， 如 锌 白 铜 。 3)青 铜 指 除 黄 铜 和 白 铜 以 外 的 铜 合 金 。 如 铜 和 锡 的 合 金 称 为 锡 青 铜 ，铜 和 铝 的 合 金 称 铝 青 铜 ， 此 外 还 有 被 青 铜 、 硅 青 铜 、 锰 青 铜等 。 和 黄 铜 、 白 铜 一 样 ， 各 种 青 铜 中 还 可 加 入 其 他 合 金

32、 元 素 ，以 改 善 其 性 能 。 根 据 生 产 方 法 的 不 同 ， 也 分 为 压 力 加 工 青 铜与 铸 造 青 铜 两 类 。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 二 节 铜 及 滑 动 轴 承 合 金 二 、 滑 动 轴 承 合 金 滑 动 轴 承 合 金 是 用 来 制 造 滑 动 轴 承 轴 瓦 及 其 内 衬 的 合 金 。 滑动 轴 承 是 机 床 、 汽 车 、 拖 拉 机 等 机 械 上 的 重 要 零 件 之 一 。 与滚 动 轴 承 相 比 ， 由 于 滑 动 轴 承 具 有 制 造 、 修 理 和 更 换 方 便 、与 轴 颈 接 触 面 积 大 、 承

33、受 载 荷 均 匀 、 工 作 平 稳 、 无 噪 声 等 优点 ， 所 以 应 用 广 泛 。 例 如 ， 磨 床 的 主 轴 承 、 连 杆 轴 承 、 发 动机 轴 承 等 大 多 使 用 滑 动 轴 承 。 1.对 滑 动 轴 承 合 金 性 能 的 要 求 滑 动 轴 承 由 轴 承 体 和 轴 瓦 组 成 ， 轴 瓦 直 接 与 轴 颈 相 接 触 ， 在转 动 中 ， 轴 瓦 和 轴 之 间 存 在 不 可 避 免 的 磨 损 ， 而 轴 是 机 器 上重 要 和 昂 贵 的 部 件 ， 更 换 也 比 较 困 难 。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 二 节 铜 及 滑 动

34、轴 承 合 金 所 以 最 好 使 轴 的 磨 损 最 小 ， 而 让 轴 瓦 被 磨 损 。 为 此 ， 轴 瓦 材料 应 满 足 以 下 要 求 。 (1)具 有 足 够 的 强 度 、 塑 性 和 韧 性 ， 以 抵 抗 冲 击 和 振 动 ; (2)具 有 适 当 的 硬 度 ， 以 免 轴 的 磨 损 ; (3)具 有 较 小 的 摩 擦 系 数 和 良 好 的 磨 合 性 (指 轴 和 轴 瓦 在 运 转时 互 相 配 合 的 性 能 )， 并 能 保 存 润 滑 油 ， 以 保 持 正 常 的 润 滑 ; (4)良 好 的 导 热 性 与 耐 蚀 性 ; (5)良 好 的 工 艺

35、 性 ， 即 易 于 浇 铸 ， 易 于 和 瓦 底 焊 合 ; (6)成 本 低 廉 。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 二 节 铜 及 滑 动 轴 承 合 金 2.滑 动 轴 承 合 金 的 理 想 组 织 滑 动 轴 承 合 金 必 须 具 有 较 理 想 的 组 织 来 保 证 获 得 以 上 性 能 。轴 承 合 金 理 想 的 组 织 是 :在 软 的 基 体 上 分 布 着 硬 质 点 ， 或 是 在硬 的 基 体 上 分 布 软 质 点 。 这 样 ， 在 轴 承 工 作 时 ， 软 的 组 成 部分 很 快 被 磨 损 ， 下 四 的 区 域 可 以 储 存 润 滑 油

36、， 使 表 面 形 成 连续 的 油 膜 ;硬 质 点 则 凸 出 以 支 承 轴 颈 ， 使 轴 承 与 轴 颈 的 实 际 接触 面 积 大 为 减 少 ， 减 少 轴 承 摩 擦 ， 使 轴 承 具 有 良 好 的 耐 磨 性 ;软 基 体 有 较 好 的 磨 合 性 与 抗 冲 击 、 抗 振 动 的 能 力 ， 但 这 类 组织 的 承 载 能 力 较 低 ， 属 于 此 类 组 织 的 有 锡 基 和 铅 基 轴 承 合 金 ，其 理 想 组 织 如 图 5-3所 示 。 在 硬 基 体 (其 硬 度 低 于 轴 颈 硬 度 )上 分 布 着 软 质 点 的 组 织 ， 能 承 受

37、 较 高 的 负 荷 ， 但 磨 合 性 较 差 。属 于 此 类 组 织 的 有 铜 基 和 铝 基 等 轴 承 合 金 。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 二 节 铜 及 滑 动 轴 承 合 金 3.常 用 的 滑 动 轴 承 合 金 常 用 的 滑 动 轴 承 合 金 有 :锡 基 、 铅 基 、 铜 基 、 铝 基 等 。 锡 基 与铅 基 轴 承 合 金 牌 号 的 表 示 方 法 是 :“ZCh+基 体 元 素 (锡 或 铅 )符 号 +主 加 元 素 (锑 )符 号 +主 加 元 素 含 量 +辅 加 元 素 含 量 ” ，其 中 Z, Ch是 “ 铸 ” 、 “ 承 ” 两

38、 字 的 汉 语 拼 音 字 首 ， 表 示 铸造 轴 承 合 金 的 意 思 。 例 如 :ZChSnSbll-6表 示 平 均 锑 的 含 量是 11%， 铜 的 含 量 是 6%， 其 余 锡 的 含 量 是 83%的 铸 造 锡基 轴 承 合 金 。 1)锡 基 轴 承 合 金 (锡 基 巴 氏 合 金 ) 锡 基 轴 承 合 金 是 以 锡 为 基 ， 加 入 锑 (Sb)、 铜 等 元 素 组 成 的 合金 ， 锑 能 溶 入 锡 中 形 成 。 固 溶 体 ， 又 能 生 成 化 合 物 (SnSb)。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 二 节 铜 及 滑 动 轴 承 合 金

39、铜 与 锡 也 能 生 成 化 合 物 Cu6Sn5。 图 5-4为 锡 基 轴 承 合 金 的显 微 组 织 。 图 中 暗 色 基 体 为 。 固 溶 体 ， 作 为 软 基 体 。 白 色 方块 为 SnSb化 合 物 ， 白 色 针 状 或 星 状 的 组 织 为 化 合 物 Cu6Sn5作 为 硬 质 点 。 这 种 轴 承 合 金 具 有 适 中 的 硬 度 、 低 的 摩 擦 系 数 、 较 好 的 塑 性和 韧 性 、 优 良 的 导 热 性 和 耐 蚀 性 等 优 点 。 常 用 于 制 造 重 要 的轴 承 ， 如 制 造 汽 轮 机 、 发 动 机 、 压 缩 机 等 高

40、 速 轴 承 。 但 由 于锡 是 稀 缺 金 属 ， 成 本 较 高 ， 因 此 妨 碍 了 它 的 广 泛 应 用 。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 二 节 铜 及 滑 动 轴 承 合 金 2)铅 基 轴 承 合 金 (铅 基 巴 氏 合 金 ) 铅 基 轴 承 合 金 通 常 是 以 铅 锑 为 基 ， 加 入 锡 、 铜 等 元 素 组 成 的轴 承 合 金 。 它 的 组 织 中 软 基 体 为 共 品 组 织 (a+)， 硬 质 点 是白 色 方 块 状 的 SnSb化 合 物 及 白 色 针 状 的 Cu3Sn化 合 物 。 铅基 轴 承 合 金 的 强 度 、 硬 度 、

41、 韧 性 均 低 于 锡 基 轴 承 合 金 ， 目 摩擦 系 数 较 大 ， 故 只 用 于 中 等 负 荷 的 低 速 轴 承 ， 如 汽 车 、 拖 拉机 的 曲 轴 轴 承 、 电 动 机 、 空 压 机 、 减 速 器 的 轴 承 等 。 由 于 其价 格 便 宜 ， 因 此 ， 在 可 能 的 情 况 下 ， 应 尽 量 代 替 锡 基 轴 承 使用 。 常 用 锡 基 、 铅 基 轴 承 合 金 的 牌 号 、 成 份 、 用 途 见 表 5-4。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 二 节 铜 及 滑 动 轴 承 合 金 3)铜 基 轴 承 合 金 (铅 青 铜 ) 铜 基 轴

42、 承 合 金 (铅 青 铜 )是 锡 基 轴 承 合 金 的 代 用 品 ， 常 用 牌 号有 ZCuPb30是 平 均 铅 含 量 为 30%的 铸 造 铅 青 铜 ， 铅 和 铜在 固 态 时 互 不 溶 解 ， 因 此 ， 它 的 室 温 显 微 组 织 是 CuPb。 Cu为 硬 基 体 ， 颗 粒 状 Pb为 软 质 点 。 这 是 一 种 硬 基 体 加 软 质 点 类型 的 轴 承 合 金 ， 可 以 承 受 较 大 的 压 力 。 铅 青 铜 具 有 良 好 的 耐磨 性 、 高 的 导 热 性 (为 锡 基 的 六 倍 )、 高 的 疲 劳 强 度 ， 并 能 在较 高 温

43、度 下 (300 -320 ） 工 作 。 广 泛 用 于 制 造 高 速 、重 负 荷 下 的 工 作 轴 承 ， 如 航 空 发 动 机 、 大 功 率 汽 轮 机 、 柴 油机 等 其 他 高 速 机 器 的 主 轴 承 和 连 杆 轴 承 。 4)铝 基 轴 承 合 金 铝 基 轴 承 合 金 的 基 本 元 素 是 铝 ， 加 入 元 素 有 锑 、 锡 或 镁 。上 一 页 下 一 页 返 回第 二 节 铜 及 滑 动 轴 承 合 金 与 锡 基 铅 基 轴 承 合 金 相 比 ， 铝 基 轴 承 合 金 具 有 原 料 丰 富 、 价格 低 廉 、 导 热 性 好 、 疲 劳 强

44、 度 高 和 耐 蚀 性 好 等 一 系 列 优 点 ，而 目 能 连 续 轧 制 生 产 ， 故 广 泛 应 用 于 高 速 重 载 下 工 作 的 汽 车 、拖 拉 机 及 柴 油 机 轴 承 。 它 的 缺 点 是 线 膨 胀 系 数 较 大 ， 运 转 时易 与 轴 咬 合 ， 尤 其 在 冷 启 动 时 危 险 性 更 大 。 又 因 它 本 身 硬 度高 ， 轴 易 磨 损 ， 需 相 应 提 高 轴 的 硬 度 。 常 用 的 铝 基 轴 承 合 金有 铝 锑 镁 合 金 和 铝 锡 合 金 两 大 类 。 (1)铝 锑 镁 合 金 。 合 金 的 主 要 成 份 是 3.5 %

45、5.5%的 锑 ，0.3 %0.7%的 镁 ， 其 余 是 铝 。 组 织 是 由 软 基 体 (铝 基 固溶 体 )和 硬 质 点 (化 合 物 A1Sb所 组 成 。 合 金 用 轧 压 法 粘 在 钢板 (08钢 )上 。 其 特 点 是 具 有 高 的 疲 劳 强 度 和 耐 腐 蚀 性 、 较 好的 耐 磨 性 ， 工 作 寿 命 较 长 ， 价 格 较 低 ， 目 前 大 多 用 于 低 速 、 上 一 页 下 一 页 返 回 第 二 节 铜 及 滑 动 轴 承 合 金 中 等 或 较 大 载 荷 的 农 机 、 拖 拉 机 、 油 机 轴 承 上 。 (2)高 锡 铝 合 金 。

46、 主 要 成 份 是 铝 ， 其 次 是 20%的 锡 (称 为 20高 锡 铝 合 金 )， 或 含 30的 锡 (称 30高 锡 铝 合 金 )， 其 组 织 为 较软 的 铝 锡 共 品 体 以 细 颗 状 均 匀 分 布 在 较 硬 的 铝 基 体 上 。 合 金用 轧 制 法 粘 在 低 碳 钢 板 上 。 其 特 点 是 承 载 能 力 大 ， 远 超 过 铝锑 镁 合 金 ， 耐 腐 蚀 性 好 ， 磨 合 性 好 ， 抗 咬 合 能 力 优 于 铅 青 铜 。因 此 完 全 符 合 现 代 高 速 、 增 压 、 强 化 柴 油 和 汽 油 机 的 要 求 ;并目 还 具 有

47、使 用 寿 命 长 、 切 削 加 工 性 好 、 硬 度 低 ， 对 不 淬 火 的轴 也 适 用 ， 生 产 工 艺 简 便 ， 成 本 较 低 等 优 点 。 目 前 己 取 代 了部 分 锡 基 、 铅 基 、 铜 基 轴 承 合 金 ， 广 泛 用 作 汽 车 、 拖 拉 机 、内 燃 机 车 等 高 速 、 高 负 荷 的 滑 动 轴 承 材 料 。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 二 节 铜 及 滑 动 轴 承 合 金 除 上 述 滑 动 轴 承 合 金 外 ， 灰 口 铸 铁 也 可 以 用 于 制 造 低 速 、 不重 要 的 轴 承 。 其 组 织 中 的 钢 基 体

48、为 硬 基 体 ， 石 墨 为 软 质 点 ，又 可 起 一 定 的 润 滑 作 用 。 各 种 轴 承 合 金 性 能 比 较 ， 见 表 5-5。 上 一 页 返 回 第 二 节 铜 及 滑 动 轴 承 合 金 一 、 粉 末 冶 金 1.粉 末 冶 金 工 艺 粉 末 冶 金 工 艺 是 以 金 属 粉 末 或 掺 入 少 量 非 金 属 粉 末 为 原 料 ，经 混 合 后 压 制 成 形 ， 并 在 低 于 金 属 熔 点 的 温 度 下 进 行 烧 结 ，利 用 粉 末 间 原 子 扩 散 来 使 其 结 合 ， 制 成 金 属 材 料 和 零 件 的 方法 。 粉 末 冶 金 工

49、 艺 过 程 包 括 制 粉 、 筛 分 与 混 合 、 压 制 成 型 、 烧 结及 后 处 理 等 几 个 工 序 。 1)制 粉 制 粉 通 常 用 以 下 几 种 方 法 将 原 料 破 碎 成 粉 末 :机 械 破 碎 法 ， 如用 球 磨 机 粉 碎 金 属 原 料 ;熔 融 金 属 的 气 流 粉 碎 法 ， 下 一 页 返 回第 三 节 粉 末 冶 金 与 硬 质 合 金 如 用 压 缩 空 气 流 、 蒸 汽 流 或 其 他 气 流 将 熔 融 金 属 粉 碎 ;氧 化 物还 原 法 ， 如 用 固 体 或 气 体 还 原 剂 把 金 属 氧 化 物 还 原 成 粉 末 ;电

50、解 法 ， 在 金 属 盐 的 水 溶 剂 中 电 解 沉 积 金 属 粉 末 。 2)筛 分 与 混 合 目 的 是 使 粉 料 中 的 各 组 元 均 匀 化 。 在 各 组 元 密 度 相 差 较 大 目均 匀 程 度 要 求 较 高 的 情 况 下 常 用 湿 混 ， 即 在 粉 料 中 加 入 液 体 ，常 用 于 硬 质 合 金 的 生 产 。 为 改 善 粉 末 的 成 型 性 和 可 塑 性 ， 在粉 料 中 加 汽 油 橡 胶 液 或 石 蜡 等 增 塑 剂 。 3)压 制 成 型 成 型 的 日 的 是 将 松 散 的 粉 料 通 过 压 制 或 其 他 方 法 制 成 具

51、 有 一定 形 状 、 尺 寸 的 压 坯 。 常 用 的 成 型 方 法 为 模 压 成 型 。上 一 页 下 一 页 返 回第 三 节 粉 末 冶 金 与 硬 质 合 金 它 是 将 混 合 均 匀 的 粉 末 装 入 压 模 中 ， 然 后 在 压 力 机 上 压 制 成型 。 4)烧 结 压 坯 只 有 通 过 烧 结 ， 使 孔 隙 减 少 或 消 除 ， 增 大 密 度 ， 才 能 成为 “ 晶 体 结 合 体 ” ， 从 而 具 有 一 定 的 物 理 性 能 和 机 械 性 能 。烧 结 是 在 保 护 性 气 氛 (煤 气 、 氢 等 )的 高 温 炉 或 真 空 炉 中 进

52、 行的 。 5)后 处 理 烧 结 后 的 大 部 分 制 品 即 可 直 接 使 用 。 当 要 求 密 度 、 精 度 高 时 ，可 进 行 最 后 复 压 加 工 ， 称 为 精 整 。 有 的 需 经 浸 渍 ， 如 含 油 轴承 ;有 的 需 要 热 处 理 和 切 削 加 工 等 。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 三 节 粉 末 冶 金 与 硬 质 合 金 2.粉 末 冶 金 的 特 点 与 工 艺 1)粉 末 冶 金 的 特 点 粉 末 冶 金 与 一 般 的 熔 炼 铸 造 相 比 ， 在 技 术 上 和 经 济 上 具 有 以 下特 点 。 能 生 产 具 有 特 殊

53、性 能 的 材 料 和 制 品 。 如 高 温 合 金 、 含 油 轴 承(多 孔 材 料 )、 摩 擦 材 料 、 电 接 触 材 料 、 磁 性 材 料 等 。 无 切 屑 或 少 切 屑 的 精 密 加 工 。 用 粉 末 冶 金 法 制 造 机 械 零 件 是 一种 无 切 屑 或 少 切 屑 的 加 工 方 法 ， 具 有 省 材 料 、 省 工 时 、 减 少 设备 、 降 低 成 本 等 优 点 。 粉 末 冶 金 生 产 工 艺 由 于 在 技 术 和 经 济 上 的 优 势 ， 近 二 十 年 得 到迅 速 发 展 ， 在 机 械 、 电 子 、 化 工 、 宇 航 等 工

54、业 部 门 得 到 越 来 越广 泛 的 应 用 。 上 一 页 下 一 页 返 回第 三 节 粉 末 冶 金 与 硬 质 合 金 但 是 ， 粉 末 成 本 高 ， 模 具 费 用 高 ， 制 品 的 大 小 、 形 状 受 到 一定 限 制 ， 制 品 的 强 度 和 韧 性 较 差 。 2)粉 末 冶 金 工 艺 简 介 粉 末 冶 金 生 产 过 程 如 图 5-5所 示 。 制 取 粉 末 是 将 块 状 金 属 、 合 金 、 金 属 化 合 物 变 成 粉 末 。 混 料是 将 制 成 的 粉 末 掺 入 添 加 剂 ， 按 一 定 的 比 例 混 合 ， 得 到 制 坯的 原

55、料 。 压 制 成 形 (制 坯 )是 将 定 量 混 合 料 在 巨 大 压 力 作 用 下 ，得 到 一 定 形 状 ， 并 具 有 一 定 的 密 度 和 强 度 的 坯 件 。 坯 件 经 过烧 结 ， 使 孔 隙 减 少 ， 得 到 致 密 的 ， 具 有 一 定 物 理 性 能 和 力 学性 能 的 制 品 。 烧 结 后 的 制 品 一 般 可 以 作 零 件 使 用 ， 但 要 进 一步 提 高 质 量 ， 需 进 行 某 些 后 处 理 ， 如 整 形 、 浸 油 、 机 加 工 、热 处 理 等 。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 三 节 粉 末 冶 金 与 硬 质 合

56、 金 3.粉 末 冶 金 材 料 1)含 油 轴 承 材 料 含 油 轴 承 材 料 是 一 种 多 孔 的 粉 末 冶 金 材 料 。 常 用 的 有 铁 基含 油 轴 承 材 料 和 铜 基 含 油 轴 承 材 料 。 它 们 的 混 合 料 中 含 有 石墨 粉 ， 经 压 制 成 形 烧 结 后 ， 再 浸 入 润 滑 油 中 ， 使 孔 隙 中 吸 附大 量 的 润 滑 油 (一 般 含 油 率 为 12%13%)， 具 有 很 高 的 耐磨 性 和 自 润 滑 性 。 含 油 轴 承 材 料 可 用 于 制 作 中 速 、 轻 载 的 轴承 ， 特 别 是 不 能 经 常 加 油

57、的 轴 承 ， 如 纺 织 机 械 、 电 影 机 械 、食 品 机 械 、 家 用 电 器 等 的 轴 承 。 2)摩 擦 材 料 摩 擦 材 料 主 要 用 于 实 现 制 动 ， 如 匕 机 、 汽 车 的 刹 车 片 ， 船 舶 、机 床 的 离 合 器 摩 擦 片 等 。 上 一 页 下 一 页 返 回第 三 节 粉 末 冶 金 与 硬 质 合 金 粉 末 冶 金 摩 擦 材 料 是 以 铜 粉 或 铁 粉 为 基 体 ， 掺 入 石 棉 (能 提 高摩 擦 系 数 )、 石 墨 、 铅 、 锡 等 粉 末 ， 经 压 制 、 烧 结 制 成 。 其 性能 特 点 是 耐 磨 性 高

58、 、 摩 擦 系 数 大 、 热 导 性 好 、 抗 咬 合 性 好 、强 度 合 适 ， 优 于 铸 铁 、 青 铜 、 合 成 树 脂 等 摩 擦 材 料 。 3)铁 基 结 构 材 料 铁 基 结 构 材 料 是 以 碳 钢 或 合 金 钢 粉 末 为 主 要 成 份 ， 用 粉 末 冶金 法 制 作 结 构 零 件 用 的 材 料 。 目 前 己 广 泛 用 于 制 作 各 类 零 件 ，如 汽 车 差 速 齿 轮 、 活 塞 环 、 拨 义 等 。 用 粉 末 冶 金 法 生 产 零 件的 最 大 特 点 是 充 分 发 挥 了 粉 末 冶 金 工 艺 无 切 屑 或 少 切 屑 的

59、 优越 性 ， 零 件 精 度 高 、 表 面 质 量 好 、 可 通 过 热 处 理 进 一 步 提 高力 学 性 能 ， 可 浸 润 滑 油 改 善 摩 擦 条 件 ， 减 少 磨 损 ， 并 能 减 振 、消 振 。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 三 节 粉 末 冶 金 与 硬 质 合 金 二 、 硬 质 合 金 通 常 用 高 速 钢 制 造 的 刀 具 ， 在 600 650 以 上 工 作 时 ，由 于 硬 度 降 低 ， 刀 具 很 快 磨 损 。 因 此 ， 在 高 速 切 削 的 情 况 下 ，往 往 采 用 硬 质 合 金 制 作 刀 具 。 硬 质 合 金 是 以

60、碳 化 钨 、 碳 化 钦 等 难 熔 、 高 硬 度 碳 化 物 的 粉 末为 主 要 成 份 ， 加 入 作 为 k结 剂 的 金 属 钻 粉 末 ， 用 粉 末 冶 金 法制 得 的 材 料 。 1.硬 质 合 金 的 特 点 1)硬 度 高 、 耐 磨 性 好 、 热 硬 性 好 由 于 硬 质 合 金 是 以 高 硬 度 、 高 耐 磨 、 极 稳 定 的 碳 化 物 粉 末 为主 要 成 份 ， 在 常 温 下 的 硬 度 可 达 到 HRA86 93(相 当 于上 一 页 下 一 页 返 回第 三 节 粉 末 冶 金 与 硬 质 合 金 HRC6981)， 在 900 1 000

61、 的 温 度 下 ， 仍 可 保持 HRC60的 高 硬 度 。 故 硬 质 合 金 刀 具 使 用 时 ， 切 削 速 度 比高 速 工 具 钢 高 47倍 ， 刀 具 寿 命 高 5 80倍 。 可 切 削HRC50左 右 的 硕 质 材 料 。 2)抗 压 强 度 和 弹 性 模 量 高 硬 质 合 金 在 常 温 下 的 抗 压 强 度 可 达 6 000MPa， 高 于 高 速 工具 钢 ， 在 900 时 可 达 到 1 000MPa。 弹 性 模 量 高 ， 是 高速 工 具 钢 的 23倍 。 此 外 ， 硬 质 合 金 还 具 有 良 好 的 耐 蚀 性 和 抗 氧 化 性

62、。 但 抗 拉 强度 低 ， 难 以 切 削 加 工 制 成 形 状 复 杂 的 整 体 刀 具 ， 通 常 制 成 不同 形 状 的 刀 片 ， 采 用 焊 接 、 粘 接 、 机 械 夹 持 等 方 法 安 装 在 刀体 上 或 模 具 体 上 使 用 。 硬 质 合 金 是 重 要 的 工 具 材 料 。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 三 节 粉 末 冶 金 与 硬 质 合 金 2.硬 质 合 金 的 分 类 常 用 硬 质 合 金 按 成 份 和 性 能 特 点 分 为 二 类 。 其 类 别 、 代 号 、 主要 成 份 及 性 能 特 点 ， 列 于 表 5-6中 。 1)钨

63、 钻 类 硬 质 合 金 代 号 用 YG”加 数 字 表 示 。 YG”为 “ 硬 ” 、 “ 钻 ” 两 字 的 汉语 拼 音 字 首 ， 数 字 表 示 钻 的 含 量 。 例 如 ， YG6表 示 钨 钻 类 硬质 合 金 Co=6%， 余 量 为 碳 化 钨 。 代 号 后 一 部 分 汉 语 拼 音 字母 的 意 义 为 :X为 细 颗 粒 ， A为 含 有 少 量 的 TaC合 金 ， N为 含 有少 量 的 NbC合 金 ， 为 粗 颗 粒 。 数 字 越 大 ， 钻 的 含 量 愈 高 ， 韧性 愈 好 、 硬 度 愈 低 。 2)钨 钻 钦 硬 质 合 金 代 号 用 “

64、YT”加 数 字 表 示 。 “YT”为 “ 硬 ” 、 “ 钛 ” 两 字 的 汉语 拼 音 字 首 ， 上 一 页 下 一 页 返 回第 三 节 粉 末 冶 金 与 硬 质 合 金 数 字 表 示 碳 化 钦 的 含 量 。 例 如 YT 15， 表 示 钨 钻 钦 类 硬 质 合金 TiC=15%， 余 量 为 碳 化 钨 及 钻 。 数 字 越 大 ， 硬 度 越 高 。 3)通 用 硬 质 合 金 代 号 用 +YW”加 顺 序 号 表 示 。 +YW”为 “ 硬 ” 、 “ 万 ” 两字 的 汉 语 拼 音 字 首 。 通 用 硬 质 合 金 又 称 万 能 硬 质 合 金 。 它

65、 是以 碳 化 钊 CTaC)或 碳 化 妮 CNbC)取 代 YT类 硬 质 合 金 中 的 一部 分 TiC， 取 代 的 数 量 越 多 ， 在 硬 度 不 变 的 条 件 下 ， 硬 质 合金 抗 弯 强 度 越 高 。 上 述 各 类 硬 质 合 金 中 ， 碳 化 物 是 合 金 的 骨 架 ， 起 坚 硬 耐 磨 作用 。 钻 起 k结 作 用 ， 并 提 高 韧 性 。 钨 钻 类 硬 质 合 金 一 般 加 工铸 铁 、 有 色 金 属 及 其 合 金 。 钨 钻 钦 类 适 宜 加 工 各 种 钢 材 。 上 一 页 下 一 页 返 回 第 三 节 粉 末 冶 金 与 硬

66、质 合 金 通 用 硬 质 合 金 兼 有 上 述 两 类 的 优 点 ， 主 要 用 于 加 工 各 种 钢 材 ，有 时 也 可 代 替 钨 钻 类 合 金 加 工 铸 铁 。 4)钢 结 硬 质 合 金 是 以 一 种 或 几 种 碳 化 物 (如 TiC和 WC)为 硬 化 相 ， 以 碳 钢 或合 金 钢 (如 高 速 钢 或 铬 钳 钢 )粉 末 为 k结 剂 ， 经 配 料 、 混 合 、压 制 和 烧 结 而 制 成 的 粉 末 冶 金 材 料 。 钢 结 硬 质 合 金 坯 料 与 钢 一 样 ， 经 退 火 后 可 进 行 切 削 加 工 ， 经淬 火 、 低 温 回 火 后 ， 硬 度 达 HRC70， 具 有 高 耐 磨 性 、 抗 氧化 、 耐 腐 蚀 性 等 特 性 。 用 作 刃 具 时 ， 钢 结 硬 质 合 金 的 寿 命 与YG类 硬 质 合 金 差 不 多 ， 大 大 超 过 合 金 工 具 钢 。 由 于 它 可 切削 加 工 ， 故 适 宜 制 造 各 种 形 状 复 杂 的 刃 具 (如 麻 花 钻 头 、 铣刀 等 )、 模 具 和 耐 磨