热门搜索:

  • /?176
  • 下载费用:2 金币 ?

金属材料基础知识.ppt

关?键?词:
金属材料 基础知识
资源描述:

1,专题 金属材料,2.1 金属材料科学基础2.1.1 金属的晶体结构2.1.2 合金的相结构2.1.3 金属的晶体缺陷2.1.4 材料中的扩散2.1.5 相图2.1.6 金属的强化理论2.1.7 金属材料的加工2.2 常用金属材料,2,金属中的自由电子,3,2.1.1 金属的晶体结构,已通过X射线证实,除非晶态合金(也称金属玻璃,metallic glasses)外,所有的固态金属都呈晶体结构。晶体的概念:所谓晶体就是由许多质点(质子、离子、分子)在三维空间呈规律性重复排列所构成的固体。晶体纯物质与非晶体纯物质的区别在于:①晶体有固定熔点;②晶体具有各向异性(包括它的物理性能,如塑性变形、导电、导热等),2.1 金属材料科学基础,4,(1) 晶体结构描述,空间点阵:为了研究方便,把构成晶体的实际质点(原子、离子或分子)抽象成纯粹的几何点,这些点在空间呈规律性重复排列,称空间点阵,点阵中每个阵点的周围环境相同。晶胞:空间点阵可看成是由一系列称作晶胞的平行六面体组成。晶胞是组成晶体的最小单元。点阵参数:晶胞具有6个几何参数:即平行六面体中交于一点的三个棱边(a、b、c)及棱间夹角(?、?、? )。,5,(2)常见金属的晶体结构,◇绝大部分常见金属都具有简单晶胞结构,如面心立方、体心立方和密排六方(属于简单六方点阵)。⊕面心立方(face centered cubic,简记为fcc)包括Al、Cu、Ni、Au、Ag、?-Fe⊕体心立方(body centered cubic,简记为bcc)包括?-Fe、W、Mo、V、?-Ti⊕密排六方(Hexagonal close packed,简记为hcp)包括Mg、Zn、?-Ti,6,面心立方晶胞,体心立方晶胞,密排六方晶胞,(2)常用金属的晶体结构,7,,8,☆如铁:低于912℃时,其结构为bcc,称为?-Fe(纯Fe) ? ? ? ? 912℃~1394℃,其结构为fcc,称为?-Fe1384℃~1538℃,其结构又为bcc,称为?-Fe☆同一种金属,若晶体结构不同,其材料性质会截然不同,如:白锡(?-Sn)为四方晶系晶体结构,塑性好灰锡(?-Sn)为金钢石结构,性脆,需要指出的是:当外界条件(温度、压力)改变时,许多金属发生晶型转变——同素异构转变。,(2)常见金属的晶体结构,9,一些重要金属的晶体结构,fcc ? ? ? ? ? ? ? ? ? bcc ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? hcpIron(910-1390℃) ?Iron(T1390℃) ? ? Titanium*Nickel ? ? ? ? ? ?Beryllium(T>1250℃) ? ? ? ? ? Beryllium(T427℃) ? ? ? ? ? ? ? Cobalt(T<427℃)Aluminum ? ? ? ? ?Tungsten ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Cerium(-150℃99.95%)、 T2(wCu>99.9%)、 T3(wCu>99.7%),主要用于配制铜合金,制作导电、导热材料及耐蚀器件等。,2.2.3 铜及铜合金,101,(2) 黄铜(普通黄铜),普通黄铜:Cu-Zn二元合金,产品代号H+Cu%,如H68表示含Cu68%的铜锌合金。单相黄铜:wZn<39%称为,强度低、塑性好,冷塑性加工成板材、线材、管材等,常用H68、H70、H80,主要用作弹壳和精密仪器;两相黄铜:wZn39~45%,热塑性好,一般热轧成棒材、板材,常用H59、H62等,主要用作水管、油管、散热器、螺钉。普通黄铜具有良好的耐蚀性,但冷加工后的黄铜在海水、湿气、氨的环境中容易产生应力腐蚀开裂,应进行去应力退火。,2.2.3 铜及铜合金,102,(2) 黄铜(特殊黄铜 ),特殊黄铜:普通黄铜中加入Al、Si、Pb、Sn、Mn、Fe、Ni等,称为铝黄铜、硅黄铜、铅黄铜等。 ?合金元素能提高合金的强度,Al、Sn、Mn、Ni能提高耐蚀性和耐磨性,Mn提高耐热性,Si改善铸造性能,Pb改善切削性能。其表示方法为:H+主加元素符号+铜及各合金元素的平均质量分数(w×100),如HPb59-1表示含wCu59%、wPb1%铅黄铜。常用代号有HPb59-1、HSn90-1等,主要用于制造冷凝管、齿轮、螺旋桨、钟表零件等。,2.2.3 铜及铜合金,103,(2) 黄铜(铸造黄铜 ),牌号表示:Z+铜元素化学符号+主加元素的化学符号及平均质量分数(w×100)+其它元素的化学符号及平均质量分数(w×100),如ZCuZn38表示wZn38%、余量为铜的铸造普通黄铜。,2.2.3 铜及铜合金,104,(2) 黄铜(相图含Zn量与力学性能的关系),2.2.3 铜及铜合金,105,(2) 黄铜(牌号 ),2.2.3 铜及铜合金,106,(3) 青铜,青铜:除Zn以外,所有Cu合金的总称。 ?根据所加主要合金元素Sn、Al、Be、Si、Pb等,青铜分为锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。代号:Q+主加元素符号及平均质量分数(w×100)+其它元素平均质量分数(w×100)表示,如QSn4-3表示含wSn4%、wZn3%的锡青铜。,2.2.3 铜及铜合金,107,(3) 青铜(锡青铜),锡青铜的性能受锡含量的显着影响:wSn<5%的锡青铜塑性好,适于进行冷变形加工;wSn=5%~7%的锡青铜热塑性好,适于进行热加工;wSn=10%~14%的锡青铜塑性较低,适于作铸造合金。锡青铜的铸造流动性差,易形成分散缩孔,铸件致密度低,但合金体积收缩率小,适于铸造外形及尺寸要求精确的铸件。,2.2.3 铜及铜合金,108,(3) 青铜(锡青铜性能),锡青铜的性能:良好的耐蚀性、减磨性、抗磁性和低温韧性,在大气、海水、蒸气、淡水及无机盐溶液中的耐蚀性比纯铜和黄铜好,但在亚硫酸钠、酸和氨水中的耐蚀性较差。常用锡青铜:QSn4-3、QSn6.5-0.4、 ZCuSn10Pb1等,主要用于制造弹性元件、耐磨零件、抗磁及耐蚀零件,如弹簧、轴承、齿轮、蜗轮、垫圈等。,2.2.3 铜及铜合金,109,(3) 青铜(Cu-Sn合金相图),2.2.3 铜及铜合金,110,(3) 青铜(铝青铜),铝青铜的性能:强度、硬度、耐磨性、耐热性、耐蚀性都高于黄铜和锡青铜,是无锡青铜中应用最广的一种。常用铝青铜:低铝和高铝两种。低铝青铜如QAl5、QAl7等,具有一定的强度,较高的塑性和耐蚀性,一般在压力加工状态使用,主要用于制造高耐蚀弹性元件;高铝青铜如QAl9-4、QAl10-4-4等,具有较高的强度、耐磨性、耐蚀性,主要用于制造齿轮、轴承、摩擦片、蜗轮、螺旋桨等。,2.2.3 铜及铜合金,111,(3) 青铜(铝青铜相图),力学性能的影响,2.2.3 铜及铜合金,112,(3) 青铜(铍青铜),铜合金性能最好的一种铜合金,唯一可固溶强化的铜合金;具有很高的强度、弹性、耐磨性、耐蚀性及耐低温性,良好的导电、导热性,无磁性、受冲击时不产生火花,还具有良好的冷、热加工和铸造性能;常用代号QBe2、QBe1.9等;用于制造重要的精密弹簧、膜片等弹性元件,高速、高温、高压下工作的轴承等耐磨零件,防爆工具等。,2.2.3 铜及铜合金,113,(3) 青铜(牌号),2.2.3 铜及铜合金,114,人类最早大规模使用的金属导电导热性能好铜质器(如铜水管)经久耐用,抗菌杀毒,黄铜棒,,吴王夫差矛,2.2.3 铜及铜合金,115,2.2.3 铜及铜合金,116,117,118,119,太空大片中的勇者——铜合金,深度撞击,120,2.2.4 钛及钛合金,121,(1) 纯钛(性能),Ti:4.507 g/cm3,Tm:1688℃。具有同素异构转变,≤882.5℃为密排六方结构的α相,≥882.5℃体心立方结构的β相。 ? 纯钛的强度低,但比强度高,塑性好,低温韧性好,耐蚀性很高。钛具有良好的压力加工工艺性能,切削性能较差。钛在氮气中加热可发生燃烧,因此钛在加热和焊接时应采用氩气保护。,2.2.4 钛及钛合金,122,(1) 纯钛(分类-用途),根据杂质含量,钛分为高纯钛(纯度达99.9%)和工业纯钛(纯度达99.5%)。工业纯钛有三个牌号,分别用TA+顺序号数字1、2、3表示,数字越大,纯度越低。杂质含量对钛的性能影响很大,少量杂质可显着提高钛的强度,故工业纯钛强度较高,接近高强铝合金的水平,主要用于制造350℃以下温度工作的石油化工用热交换器、反应器、船舰零件、飞机蒙皮等。,2.2.4 钛及钛合金,123,(1) 纯钛(杂质对性能的影响),2.2.4 钛及钛合金,124,(2) 钛合金,在纯钛中加入Al、Mo、Cr、Sn、Mn、V等合金元素形成钛合金,按退火组织可分为: ? ?α型 ? ?β型 ? (α+β)型钛合金 ? 分别用TA、TB、TC加顺序号表示。工业纯钛的室温组织为α相,因此牌号划入α型钛合金的TA序列。,2.2.4 钛及钛合金,125,(2) 钛合金( α型钛合金 ),性能:室温强度低,高温强度高;具有良好的抗氧化性、焊接性和耐蚀性,不可热处理强化,退火态使用;牌号:TA4、TA5、TA6、TA7、TA8等,常用的有TA5、TA7等,以TA7最常用。TA7还具有优良的低温性能;用途:用于制造500℃以下温度工作的火箭、飞船的低温高压容器,航空发动机压气机叶片和管道、导弹燃料缸等。TA5主要用于制造船舰零件。,2.2.4 钛及钛合金,126,(2) 钛合金( β型钛合金 ),牌号:有TB21、TB2两个,可热处理强化,实际 ? ? ?应用的为TB2。性能:合金的强度高、焊接性好。热稳定性差。用途:用于制造350℃以下温度工作的飞机压气 ? ? ?机叶片、弹簧、紧固件等。,

? 汽车智库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:金属材料基础知识.ppt
链接地址:http://www.autoekb.com/p-1686.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

copyright@ 2008-2018 mywenku网站版权所有
经营许可证编号:京ICP备12026657号-3?

收起
展开