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第三节非铁金属徐水职教中心机械加工技术专业2017.2非铁金属是除钢铁以外的其它金属材料的总称常用非铁金属铝及铝合金铜及铜合金钛及钛合金滑动轴承和金硬质合金（一）纯铝1、性能特点（1）密度小(2.72g/cm3），熔点低（660.4℃），导电

、导热性能优良。（2）抗大气腐蚀性能好，（3）易于加工成形。（4）无磁性。一、铝及铝合金2.纯铝的牌号表示方法（1）旧牌号工业纯铝的加工产品的牌号由“L”加数字组成。数字表示顺序号，序号数愈大，纯度愈低。（2）四位字符体系用1×××四位字符表示，“1”表示组别：纯铝

；第二位为字母，表示原始纯铝的改型情况，如果字母为A，表示为原始纯铝；后二位数字表示铝的最低含量小数点后的两位数字（用百分数表示）。如1A97表示的是最低铝含量为99.97%的原始纯铝。3、用途工业纯铝主要配制铝合金，高纯铝主要用于科学试验和化学工业。纯铝还可用来制造导线、包覆材

料、耐蚀和生活器皿等。（二）铝合金铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn等，此外还有Cr、Ni、Ti、Zr、稀土等辅加元素。铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性。铝合金型材铝铸件铝合金丝铸造铝合金，则是将熔融的合金液直接

浇入铸型中获得成型铸件，要求合金应具有良好的铸造性能，如流动性好、收缩小、抗热裂性高。变形铝合金，是指合金经熔化后浇成铸锭，再经压力加工（锻造、扎制、挤压等）制成板材、带材、棒材、管材、线材以及其它各种型材，要求具

有较高的塑性和良好的工艺成型性能。1、铝合金的分类2、铝合金的牌号、性能及用途（1）变形铝合金①变形铝及铝合金牌号表示方法防锈铝合金：LF+序号硬铝合金：LY+序号超硬铝合金：LC+序号锻铝合金：LD+序号铝合金波纹管铝合金制品⑵常用变形铝合金①防锈铝合金主要是A

l-Mn和Al-Mg系合金。Mn和Mg的主要作用是提高抗蚀能力和塑性，并起固溶强化作用。抗蚀性、焊接性能好，易于变形加工，但切削性能差。不能进行热处理强化，常利用加工硬化提高其强度。卫星天线（LF2）汽化器（热交换管为LF21）常用的Al-Mn系合金有LF21（

3A21），其抗蚀性和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要弯曲、冲压加工的零件。常用的Al-Mg系合金有LF5（5A05），其密度比纯铝小，强度比Al-Mn合金高，在航空工业中得到广泛应用，如制造管道、容器、铆钉及承受中等载荷的零件。②硬铝合金强度、硬度高

，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。常用硬铝合金如LY11(2A11)、LY12(2A12)等，用于制造冲压件、模锻件和铆接件，如螺旋桨、梁、铆钉等。飞机翼梁(腹板为硬铝合金)③超硬铝合金属Al-Zn-Mg-Cu系合金，并含有少量Cr和Mn。强度最高；耐热性、耐蚀性差。飞机主起

落架常用合金有LC4(7A04)、LC9(7A09)等，主要用于工作温度较低、受力较大的结构件，如飞机的大梁、起落架等。④锻铝合金Al-Mg-Cu-Si系合金可锻性好，力学性能高，用于形状复杂的锻件和模锻件，如喷气发

动机压气机叶轮、导风轮等。Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热锻铝合金常用牌号有LD7（2A70）、LD8（2A80）、LD9（2A90）等。用于制造150~225℃下工作的零件，如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。压气机叶片

叶导轮美F-117隐身战斗机（所用材料大部分是铝合金）2、铸造铝合金Al-Si系：代号为ZL1+两位数字顺序号Al-Cu系：代号为ZL2+两位数字顺序号Al-Mg系：代号为ZL3+两位数字顺序号Al-Zn系：代号为ZL4+两位数字顺序号⑴Al-Si系铸造铝

合金Al-Si系铸造铝合金的铸造性能好，具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性能。用于制造飞机、仪表、电动机壳体、汽缸体、风机叶片、发动机活塞等。活塞(裙部为铝硅合金)⑵Al-Cu系铸造铝合金这类合金的耐热性好，强度较高；但密度大，铸造性能、耐蚀性

能差，强度低于Al-Si系合金。常用代号有ZL201(ZAlCu5Mn)、ZL203(ZAlCu4)等。主要用于制造在较高温度下工作的高强零件，如内燃机汽缸头、汽车活塞等。汽缸头⑶Al-Mg系铸造铝合金这类合金的耐

蚀性好，强度高，密度小；但铸造性能差，耐热性低。常用代号为ZL301(ZAlMg10)、ZL303(ZAlMg5Si1)等。主要用于制造外形简单、承受冲击载荷、在腐蚀性介质下工作的零件，如舰船配件、氨用泵体

等。鼓风机用密封件(ZL102)及抗空架件(ZL301)⑷Al-Zn系铸造铝合金这类合金的铸造性能好，强度较高，可自然时效强化；但密度大，耐蚀性较差。大型空压机活塞(ZL401)常用代号为ZL401(ZAlZn11Si7)、ZL402(ZAlZn6Mg)等。主要用于制造形状复杂受力较小的汽

车、飞机、仪器零件。1、工业纯钛纯钛密度小，熔点高（1667℃），纯钛比强度高，塑性、低温韧性和耐蚀性好。工业纯钛的纯度为99.5%-99.0%，其性能很大程度上取决于氧的含量。工业纯钛可分为TA1，TA2，TA3等三个牌号，编号越大，杂质越多。工业纯钛长期工作

温度可达300℃。二、钛及钛合金纯钛主要用于350℃以下工作、强度要求不高的零件，如石油化工用热交换器、反应器，海水净化装置及舰船零部件。钛钢复合反应釜钛管换热器钛制蒸馏塔钛合金可分为：型钛合金、型钛合金和+型钛合金三类它们

的牌号分别用TA、TB、TC加顺序号表示。如TA5、TB2、TC4等。钛合金泵2、钛合金•1、型钛合金•主加元素为铝，还有锡、硼等。•强度低于其他两类钛合金，但高温强度、低温韧性及耐蚀性优越。钛合金氢泵诱导轮钛合金氢泵壳体常用牌号有TA5

、TA7等主要用于制造500℃以下工作的零件，如飞机压气机叶片、导弹的燃料罐、超音速飞机的蜗轮机匣及飞船上的高压低温容器等。钛合金卫星框架钛合金液下泵2、型钛合金加入的合金元素有钼、铬、钒、铝等。这类合金强度高，但冶炼工艺复杂，应用受到限制。钛合金管钛合金管应用型钛合金有T

B1、TB2两个牌号。实际获得应用的仅有TB2一种。主要用于350℃以下工作的结构件和紧固件，如飞机压气机叶片、轴、弹簧、轮盘等。钛合金棒β钛合金眼镜架3、+型钛合金加入的合金元素有铝、钒、钼铬等。可进行热处理强化，强度高，塑性好，

具有良好的热强性、耐蚀性和低温韧性。钛合金列管式换热器+型钛合金共有九个牌号，其中以TC4应用最广、用量最大，α+β钛合金组织α+β钛合金组织（电镜）+型钛合金主要用于制造400℃以下工作

的飞机压气机叶片、火箭发动机外壳、火箭和导弹的液氢燃料箱部件及舰船耐压壳体等。飞机发动机叶片、盘涡喷13AⅡ发动机•（一）纯铜的性能特点•纯铜呈紫红色，故又称紫铜，无磁性。•纯铜具有优良的导电性和导热性，在大气、淡水和冷凝水中有良好的耐蚀性。塑性好。•牌号：T1、T2、T

3数字越大，纯度越低。•用途：电线、电缆、电子器件、导热器件。铜离心铸件离心铸造铜蜗轮三、铜及铜合金铜合金常加元素为Zn、Sn、Al、Mn、Ni、Fe、Be、Ti、Zr、Cr等，既提高了强度，又保持了纯铜特性。铜合金分为黄铜、

青铜、白铜三大类。铜管铜冷却器（二）黄铜以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。黄铜按化学成分可分为普通黄铜和特殊黄铜。法兰阀闸阀•1、普通黄铜•铜与锌的二元合金称为普通黄铜。•普通黄铜的牌号为：H（黄）+表示铜平均百分含量的数字，如H68。适于制造冷变形零件，如弹壳、冷

凝器管等。适于制造受力件，如垫圈、弹簧、导管、散热器等。用途；冷凝器管汽车机油泵衬套2、特殊黄铜在普通黄铜的基础上加入Al、Fe、Si、Mn、Pb、Sn、Ni等元素形成特殊黄铜。特殊黄铜的牌号为：H（黄）+主加元素符号（Zn除外）+铜平均百分含量+主加元素

平均百分含量，如HPb59-1。特殊黄铜强度、耐蚀性比普通黄铜好，铸造性能改善。黄铜制品常用牌号有HPb63-3、HAl60-1-1、HSn62-1、HFe95-1-1、ZCuZn38Mn2Pb2、ZCuZn16Si4等。主要用于船舶及化工零件

，如冷凝管、齿轮、螺旋桨、轴承、衬套及阀体等。（三）青铜除黄铜和白铜外的其他铜合金统称为青铜。加工青铜的牌号为：Q+主加元素符号及其平均百分含量+其他元素平均百分含量如QSn4-3（含4%Sn、3%Zn)。常用青铜有锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。青铜制品

1、锡青铜是以锡为主加元素的铜合金，锡含量一般为3~14%。锡青铜铸造流动性差，铸件密度低，易渗漏，但体积收缩率在有色金属中最小。锡青铜具有良好的耐蚀性，在大气、海水及无机盐溶液中的耐蚀性比纯铜和黄铜好，但在硫酸、盐酸和氨水中的耐蚀性较差。常用牌号有QSn4-3、QSn6.

5-0.4、ZCuSn10Pb1等。主要用于耐蚀承载件，如弹簧、轴承、齿轮轴、蜗轮、垫圈等。插座簧片阀门零件方螺母锁块2、铝青铜以铝为主加元素的铜合金，铝含量为5~11%。强度、硬度、耐磨性、耐热性及耐蚀性高于黄铜和锡青铜，铸造性能好，但焊接性能差。

常用牌号有QAl5、QAl7、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2等。主要用于制造船舶、飞机及仪器中的高强、耐磨、耐蚀件，如齿轮、轴承、蜗轮、轴套、螺旋桨等。大型水力发电设备中的抗磨环3、铍青铜以铍为主加元素的铜合金,铍含量为1.7~2.5%。具有高的强度、弹性极限、耐磨性、耐蚀性，良

好的导电性、导热性、冷热加工及铸造性能，但价格较贵。常用牌号有QBe2、QBe1.7、QBe1.9等。用于重要的弹性件、耐磨件，如精密弹簧、膜片，高速、高压轴承及防爆工具、航海罗盘等重要机件。铍青铜制品•（四）白铜•以镍为主要合

金元素的铜合金称白铜。分普通白铜和特殊白铜。•普通白铜是Cu-Ni二元合金，具有较高的耐蚀性和抗腐蚀疲劳性能及优良的冷热加工性能。•普通白铜牌号：B+镍的平均百分含量，如B5。•常用牌号有B5、B19等。用于在蒸汽和海水环境下工作的精密机械

,仪表零件及冷凝器,蒸馏器,热交换器等。白铜件特殊白铜是在普通白铜基础上添加Zn、Mn、Al等元素形成的，分别称锌白铜、锰白铜、铝白铜等。其耐蚀性、强度和塑性高，成本低。常用牌号如BMn40-1.5（康铜）、BMn4

3-0.5（考铜）。用于制造精密机械、仪表零件及医疗器械等。康铜热偶白铜型材四、滑动轴承合金用于制造滑动轴承及其内衬的合金性能要求1、要求轴承合金必须具有足够的抗压强度和疲劳强度。2、足够的塑性和韧性。3、低的摩擦系数4、良好的导热性和小的膨胀系数。（一）分类锡基轴承合金

Sn+锑（Sb）和铜铅基轴承合金Pb+Sb+Sn+Cu还有铜基轴承合金、铝基、等（二）牌号表示方法：ZCh+基本元素符号＋主加元素符号＋含量＋辅加元素平均含量例：ZChSnSb11-6ZCh－铸造轴承Sn－基本元素是锡Sb11－锑含量为11％6－铜含量6％（三）工业中常用的

轴承合金工业上称巴氏合金（巴比特合金）（锡基和铅基轴承合金）锡锑合金ZchSnSb11-6铅锑合金ZChPbSb16-16-2(16%Sb,16%Sn,2%Cu)五、硬质合金1.硬质合金的性能特点性能特点性能特点硬度高（69~81HRC），热硬性高（900~1000℃

），耐磨，脆性大。2.硬质合金的分类分类钨钴类(YG)：如，YG8，WC+8%Co钨钴钛类(YT)：如，YT14，WC+14%TiC+Co一般做成刀片，镶在刀体上使用。3、硬质合金的应用硬质合金轴承刀具借问英雄何处有牧童遥指加二九