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1、有色金属及其在汽车上的应用,1铝及铝合金 2铜及铜合金 3滑动轴承合金 4其他有色金属,材料学上通常把铁、锰、铬及其合金称为黑色金属，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。把黑色金属以外的金属称为有色金属。汽车上常用的有色金属主要有铝、铜及其合金和滑动轴承合金，近年来，镁、钛、锌及其合金和粉末冶金材料等有色金属的应用也日趋广泛。,1铝及铝合金,1掌握纯铝以及常用铝合金的基本性能。2了解铝以及常用铝合金的种类及牌号。3掌握铝以及常用铝合金在汽车制造中的主要应用。,一、工业纯铝,工业纯铝呈银白色，纯度为9899.7，熔点较低，只有660C，其密度仅为2.7 g/cm3，约为铁的1/3。工业纯铝具有良好的塑性
2、，但强度低、硬度低。纯铝的焊接性能较差。铝的导电、导热性能良好，仅次于银、铜和金，是铁的3倍，并具有良好的耐腐蚀性能。但铝不耐酸、碱和盐的腐蚀。,1工业纯铝的基本性能,2工业纯铝的表示法,根据GB/T 31902008变形铝及铝合金化学成分的规定，工业纯铝的牌号有1070A、1060、1050A、1035、1200等（相当于GB 31901982旧牌号L1、L2、L3、L4、L5），牌号中数字越大，表示杂质的含量越高，纯度越低。铝具有与钢完全不同的热处理强化原理。,3工业纯铝的主要用途,工业纯铝按照压力加工方式分为变形纯铝（可压力加工）和铸造纯铝（非压力加工）两种。在汽车中常用于制作压缩机垫圈
3、、排气阀垫片、内外装饰件和铭牌等。,纯铝特性及其应用,二、铝合金,铝合金是在纯铝中加入硅、铜、镁、锌、锰等合金元素而形成的合金。铝合金不仅保持着纯铝密度小、导热性和耐蚀性好的优点，其强度、硬度也得到了极大的提高，常用于制造质量轻、强度要求较高的零件。根据化学成分和生产工艺不同，铝合金分为变形铝合金、铸造铝合金和压铸铝合金三类。,常见铝合金汽车零件a）进气歧管b）活塞c）气缸盖d）散热器e）离合器壳f）轮毂,1变形铝合金,变形铝合金是指适宜于压力加工成形的铝合金。变形铝合金分为能热处理强化和不能热处理强化两大类。常用的变形铝合金有防锈铝合金(LF)、硬铝合金(LY)、超硬铝合金(LC)和锻造铝合
4、金(LD)四类。,变形铝合金的特性及其应用,2铸造铝合金,铸造铝合金是可以直接用铸造方法浇注成零件或毛坯的铝合金，因加入元素不同而分为许多类别。（1）铝硅合金铝硅系铸造合金是目前工程上应用最为广泛的铸造铝合金，合金中单加入硅元素简称为简单铝硅合金。此外还可以加入铜、镁等元素，构成复杂铝硅合金。,（2）铝铜合金常用于制造高强度或高温条件下工作的零件，如高速内燃机缸头、活塞等。（3）铝镁合金常用来制造耐腐蚀的铸件，如海轮配件等。（4）铝锌合金主要用于制造结构形状复杂的汽车、飞机零件和医疗器械、仪表零件、日常用品等。,3压铸铝合金,适宜于压力铸造的铝合金称为压铸铝合金。压铸铝合金的代号用“YL”开头
5、表示，其牌号则用“YZAl”开头表示，表示的格式和铸造铝合金相同。目前铝制变速器壳、离合器壳、转向器壳等大多是采用压力铸造，而活塞、气缸体、气缸盖和轮毂等零件也开始逐步采用压力铸造。,2铜及铜合金,1了解铜及铜合金的种类和基本性能。2掌握铜及铜合金在汽车制造中的主要应用。,一、工业纯铜,纯铜是用电解法获得的，也称“电解铜”，外观呈紫红色，故又称紫铜。工业纯铜的强度、硬度低，不宜制作结构零件，广泛应用于制造电线、电缆、铜管以及配制铜合金。此外，纯铜还可用于制作气缸垫、进排气管垫、轴承衬垫和油管等。我国工业纯铜常用的有T1、T2、T3、T4四种。代号中数字越大，表示杂质含量越高，导电性、塑性越差。
6、,二、黄铜,黄铜是以锌为主要添加元素的铜合金。分类如下：,常用黄铜的应用,三、青铜,青铜原指铜锡合金，因呈青黑色而得名。以后，由于需要发展了不含锡而加入铝、硅、锰、铅等其他元素的青铜，称为特殊青铜或无锡青铜。按其化学成分的不同，青铜可分为锡青铜和特殊青铜两类；按其加工方法的不同，又可分为压力加工青铜和铸造青铜两类。,1锡青铜,锡青铜是以锡为主要添加元素的铜合金。工业用锡青铜的含锡量一般不超过14%。,2特殊青铜,特殊青铜又称为无锡青铜，是由铝、铅、硅、铍、锰等元素添加而成的铜合金。按其所加元素的不同，特殊青铜可分为铝青铜、铅青铜、硅青铜、铍青铜、锰青铜等。,常用青铜的应用,3滑动轴承合金,1了
7、解滑动轴承合金的种类和基本性能。2掌握滑动轴承合金在汽车制造中的主要应用。,滑动轴承合金是用来制造滑动轴承轴瓦或内衬的专用合金。轴在轴承中运转工作时，轴承不仅受到强烈的摩擦，而且还要承受轴颈传给的周期性载荷。,常见的轴瓦结构1钢背（低碳钢）2油槽定位凸键4内衬（轴承合金）,滑动轴承合金的理想组织（软基体硬质点）1轴2润滑油空间软基体4硬质点5轴瓦,一、锡基、铅基轴承合金（巴氏合金）,锡基和铅基轴承合金牌号表示方法为Z+基本元素符号+主加元素符号及质量分数+辅加元素符号及质量分数。,锡基轴承合金是以锡为基体元素，加入铅、铜等元素组成的合金。铅基轴承合金是以铅为基体，加入锡、铜元素组成的合金。,二
8、、铜基、铝基轴承合金,铜基轴承合金是以铜为基体，加入适量的锡、铅、锌等元素组成的合金，主要有铸造锡青铜和铸造铅青铜等合金。,铝基轴承合金是以铝为基体，加入适量的锡、铜等元素组成的合金。铝基轴承合金分为高锡铝基轴承合金、低锡铝基轴承合金和铝镁锑轴承合金等。,常用滑动轴承合金的特性及其应用,4其他有色金属,1了解除了铜和铝之外的其他有色金属及合金的种类和基本性能。2掌握其他有色金属及合金在汽车制造中的主要应用。,一、镁及镁合金,镁的密度仅为1.74 g/cm3，还不到铝的2/3，在金属材料中密度是最小的。镁合金是在镁中加入铝、锌、锰、锆等合金元素而制成的。常用的有镁锰系合金、镁铝锌合金和镁锌锆合金
9、等。镁合金可分为变形镁合金和铸造镁合金。它们的代号分别以“MB”和“ZM”加序号表示。,二、锌及锌合金,锌呈蓝白色，密度为7.14 g/cm3，室温下脆性较大。由于锌在常温下表面易生成一层保护膜，所以锌主要用做钢铁表面的防护性镀层。锌能和铝、铜、镁等合金元素组合成锌合金。锌合金也可分为变形锌合金和铸造锌合金。,三、钛及钛合金,钛呈银白色，密度为4.5 g/cm3，熔点高达1725，是一种高熔点的轻金属。钛能和铝、铬、锰、钼和钒等合金元素组成钛合金。按其组织类型的不同，钛合金可分为型钛合金、型钛合金和+型钛合金，其代号分别以TA、TB、TC加序号来表示。,常用镁合金、锌合金和钛合金的特性和应用,
10、四、粉末冶金材料,粉末冶金是用几种金属粉末（或金属粉末和非金属粉末）作为原料，经压制成形和高温烧结，制成金属材料或者成形制品的工艺方法。粉末冶金是一种新兴的技术,它在完成金属材料冶炼的同时,获得形状大小合乎要求的机械零件。所以它既是一种制取金属材料的冶金方法,也是一种制造机械零件的加工方法。,粉末冶金零件可用于制造气门导管、离合器衬套、轮毂油封外圈、机油泵齿轮、曲轴带轮、水泵叶轮、正时齿轮等减摩和耐磨零件。,合金粉末及粉末冶金制作的汽车零件a）合金粉末 b）汽车ABS齿轮,思考题,1纯铝有哪些特性?请说出它们在汽车上的应用。2铝合金是如何分类的？3常用变形铝合金有哪几种？常用铸造铝合金有哪几种
11、？4说明下列铝合金代号的名称和用途。ZL101ZL201ZL301ZL401YL1025纯铜有哪些特性?请说出它们在汽车上的应用。6什么叫普通黄铜?普通黄铜有什么特性？7什么叫特殊黄铜?加入的合金元素对其性能有什么影响？,8什么叫特殊青铜?请举例说明特殊青铜有哪些特性。9说明下列铜合金代号的名称和用途。H96HPb59lZH62QSn4425QAl94QBe2ZQSn102ZQPb3010说明下列合金牌号的含义。ZAlSi2Cu2Mg1ZAlCu5MnZAlMg10ZAlZn11Si7ZCuZn38ZCuZn25Al6Fe3Mn3ZCuSn10Zn2ZCuPb3011滑动轴承合金必须具备哪些性能?12简述锡基、铅基、铜基、铝基轴承合金的成分、特性及其应用。,13简述镁合金在汽车上的主要应用。14钛合金有哪几种?试简述它们的特性和应用。15简述粉末冶金材料在汽车上的主要应用。,
