1、第三节 有色金属及其合金 二、铜及铜合金二、铜及铜合金 （一）铜及铜合金性能特点（一）铜及铜合金性能特点 纯铜呈紫红色，故又称紫铜。纯铜呈紫红色，故又称紫铜。纯铜具有优良的导电性和导热性纯铜具有优良的导电性和导热性，在大气、淡水和冷凝水中在大气、淡水和冷凝水中有良好有良好的耐蚀性。塑性好。的耐蚀性。塑性好。热轧铜合金热轧铜合金 加加入一些合金入一些合金元素元素后后，铜合金有较铜合金有较高高的的强度，又强度，又保持保持了了纯铜特性纯铜特性。铜合金铜合金按化学成分不同按化学成分不同分为黄铜、青铜、白铜三大类分为黄铜、青铜、白铜三大类。铜管铜管 铜与黄铜带铜与黄铜带 （二二）黄铜黄铜 以锌为主要合金
2、元素的铜合金称为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黄铜按化学成分可分为普通黄铜普通黄铜和和特殊黄铜特殊黄铜。按工艺可分为按工艺可分为加工黄铜加工黄铜和和铸造黄铜铸造黄铜。黄铜铸件黄铜铸件 黄铜棒黄铜棒 1、普通黄铜、普通黄铜 铜与锌的二元合金称为普通铜与锌的二元合金称为普通黄铜。黄铜。普通黄铜的牌号为：普通黄铜的牌号为：H(黄黄)+表示铜平均百分含量的数表示铜平均百分含量的数字字，如，如H68。冷凝器管冷凝器管 汽车机油泵衬套汽车机油泵衬套 普通黄铜用来制作汽车上普通黄铜用来制作汽车上的散热器分水管、的散热器分水管、汽油滤清器汽油滤清器滤芯、滤芯、化油器零件、管接头化
3、油器零件、管接头、垫圈、螺钉垫圈、螺钉等。等。2、特殊黄铜、特殊黄铜 在普通黄铜的基础上加入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。等元素形成特殊黄铜。特殊黄铜强度、耐蚀性比普特殊黄铜强度、耐蚀性比普通黄铜好，铸造性能改善。通黄铜好，铸造性能改善。特殊黄铜的牌号为：特殊黄铜的牌号为：H(黄黄)+主加元素符号主加元素符号(Zn除除外外)+铜平均百分含量铜平均百分含量+主加元主加元素平均百分含量素平均百分含量,如如HPb59-1.黄铜制品黄铜制品 黄铜棒黄铜棒 特殊黄铜在汽车上用作耐磨损的零件，如转向节衬特殊黄铜在汽车上用作耐磨损的零件，如转向节衬套、钢板
4、弹簧衬套套、钢板弹簧衬套等。等。（三）青铜（三）青铜 除黄铜和白铜外的其他铜合金除黄铜和白铜外的其他铜合金统称为青铜。统称为青铜。含锡元素的称为普通青铜（锡含锡元素的称为普通青铜（锡青铜），不含锡元素的称为特青铜），不含锡元素的称为特殊青铜（也叫无锡青铜）。殊青铜（也叫无锡青铜）。青铜制品青铜制品 1 1、锡青铜、锡青铜 概念：概念：以锡为主加元素的铜合金。以锡为主加元素的铜合金。性能：性能：有良好的强度、硬度、耐腐蚀性和铸造性。有良好的强度、硬度、耐腐蚀性和铸造性。应用：应用：用作水箱盖出水阀弹用作水箱盖出水阀弹簧等弹性件，也可用作发动簧等弹性件，也可用作发动机摇臂衬套、连杆衬套等耐机摇臂衬
5、套、连杆衬套等耐磨件。磨件。2 2、无锡青铜、无锡青铜 锡的价格较高，所以出现了在铜中不加锡元素，而是添锡的价格较高，所以出现了在铜中不加锡元素，而是添加铝、镍、锰、硅、铅等元素，这些青铜称为无锡青铜。加铝、镍、锰、硅、铅等元素，这些青铜称为无锡青铜。性能：性能：具有高的强度、耐磨性及良好的耐腐蚀性。具有高的强度、耐磨性及良好的耐腐蚀性。应用：应用：是锡青铜很好的代用品。是锡青铜很好的代用品。三、轴承合金三、轴承合金 轴承包括滑动轴承和滚动轴承两大类。轴承包括滑动轴承和滚动轴承两大类。三、轴承合金三、轴承合金 滑动轴承是许多机器设备中对旋转轴起支撑作用的滑动轴承是许多机器设备中对旋转轴起支撑作
6、用的重要部件，由轴承体和轴瓦两部分组成。重要部件，由轴承体和轴瓦两部分组成。轴承合金轴承合金是用来是用来制造滑动轴承的合金。制造滑动轴承的合金。滑动轴承的传动效率不如滚滑动轴承的传动效率不如滚动轴承。目前滚动轴承应用比较动轴承。目前滚动轴承应用比较广泛。广泛。但但滑动轴承具有承载面积滑动轴承具有承载面积大，工作平稳，无噪音及拆装方大，工作平稳，无噪音及拆装方便等优点。便等优点。滑动轴承在汽车上是滑动轴承在汽车上是不可缺少的重要零部件。不可缺少的重要零部件。（一一）组织性能要求组织性能要求 当轴高速旋转时当轴高速旋转时，轴瓦与轴颈发生强烈摩擦轴瓦与轴颈发生强烈摩擦，承受承受轴颈施加的交变载荷和冲
7、击力轴颈施加的交变载荷和冲击力。对轴承合金的性能要求：对轴承合金的性能要求：足够的强韧性足够的强韧性，以承受轴，以承受轴颈施加的交变冲击载荷颈施加的交变冲击载荷。较小的热膨胀系数较小的热膨胀系数，良好良好的导热性和耐蚀性的导热性和耐蚀性，以防止，以防止轴与轴瓦之间咬合。轴与轴瓦之间咬合。较小的摩擦系数，良好的较小的摩擦系数，良好的耐磨性和磨合性耐磨性和磨合性，以减少轴，以减少轴颈磨损，保证轴与轴瓦良好颈磨损，保证轴与轴瓦良好的跑合。的跑合。为满足上述性能要求，轴承合金的为满足上述性能要求，轴承合金的理想理想组织组织，应应由由塑性好的塑性好的软基体软基体和均匀分布在软基体和均匀分布在软基体上的硬
8、质点上的硬质点构成。构成。当轴旋转时，软的基体（或质点）被磨损而凹陷，当轴旋转时，软的基体（或质点）被磨损而凹陷，减少了轴颈与轴瓦的接触面积，有利于储存润滑油和轴减少了轴颈与轴瓦的接触面积，有利于储存润滑油和轴 与轴瓦间的磨合，而硬的质与轴瓦间的磨合，而硬的质点点(基体基体)则支撑着轴颈，起则支撑着轴颈，起承载和耐磨作用承载和耐磨作用。软基体软基体(或质点或质点)还能起还能起嵌藏外来硬杂质颗粒的作用嵌藏外来硬杂质颗粒的作用,以避免擦伤轴颈。以避免擦伤轴颈。1、锡基轴承合金、锡基轴承合金 是以锡为主并加入少量是以锡为主并加入少量锑、铜等元素组成的合锑、铜等元素组成的合金，熔点较低，是软基金，熔点
9、较低，是软基体硬质点组织类型的轴体硬质点组织类型的轴承合金。承合金。（二）常用轴承合金（二）常用轴承合金 工业上常用的是锡基工业上常用的是锡基、铅基轴承合金铅基轴承合金,又称又称巴氏合金巴氏合金。表示铸造锡基轴承合金，主加元素铅为表示铸造锡基轴承合金，主加元素铅为11%，辅，辅加元素铜为加元素铜为6%，其余为锡。，其余为锡。ZSnSb11Cu6合金的显微组织合金的显微组织 例：例：ZSnSb11Cu6 锡基轴承合金具有较高的锡基轴承合金具有较高的耐磨性、导热性、耐蚀性耐磨性、导热性、耐蚀性和嵌藏性，摩擦系数和热和嵌藏性，摩擦系数和热膨胀系数小，膨胀系数小，但疲劳强度但疲劳强度较低，工作温度不超
10、过较低，工作温度不超过 150，价格高。，价格高。巴氏合金轴瓦巴氏合金轴瓦 广泛用于重型动力机械，如气轮机、涡轮机和内燃机广泛用于重型动力机械，如气轮机、涡轮机和内燃机等大型机器的高速轴瓦。等大型机器的高速轴瓦。2、铅基轴承合金、铅基轴承合金 是以铅为主加入少量是以铅为主加入少量锑、锡、铜等元素的锑、锡、铜等元素的合金，也是软基体硬合金，也是软基体硬质点型轴承合金。质点型轴承合金。典型牌号为典型牌号为ZPbSb16Sn16Cu2。ZPbSb16Sn16Cu2合金的显微组织合金的显微组织 含义：含义：铸造铅基轴承合金，其中锑质量分数为铸造铅基轴承合金，其中锑质量分数为16%16%，锡，锡质量分数
11、为质量分数为16%16%，铜的质量分数为，铜的质量分数为2%2%，其余为铅。，其余为铅。铅基轴承合金的强度、硬度、耐蚀性和导热性都不铅基轴承合金的强度、硬度、耐蚀性和导热性都不如锡基轴承合金，但其成本低，高温强度好，有自如锡基轴承合金，但其成本低，高温强度好，有自润滑性。润滑性。常用于低速常用于低速、低载条件下低载条件下工作的设备工作的设备,如汽车、拖如汽车、拖拉机曲轴的拉机曲轴的轴承等。轴承等。内燃机轴瓦内燃机轴瓦 锡基和铅基轴承合金强度比较低，为提高其承载锡基和铅基轴承合金强度比较低，为提高其承载能力和使用寿命，生产上常采用离心浇注法，将能力和使用寿命，生产上常采用离心浇注法，将它们镶铸在
12、低碳钢轴瓦上，形成一层薄而均匀的它们镶铸在低碳钢轴瓦上，形成一层薄而均匀的内衬，成为双金属轴承。内衬，成为双金属轴承。表面保护层表面保护层 减磨层减磨层 镍栅层镍栅层 轴承合金轴承合金 衬背衬背 在汽车制造中，除使用金属材料外，还广泛使用非金属材料。在汽车制造中，除使用金属材料外，还广泛使用非金属材料。主要主要包括橡胶、玻璃、陶瓷、合成纤维、胶粘剂、摩擦材料包括橡胶、玻璃、陶瓷、合成纤维、胶粘剂、摩擦材料、涂装材料等各种材料，它们在汽车上的应用呈逐年增长的趋势、涂装材料等各种材料，它们在汽车上的应用呈逐年增长的趋势。第四节第四节 橡胶、塑料、胶黏剂橡胶、塑料、胶黏剂 一一、橡胶橡胶 橡胶是橡胶
13、是一种有机一种有机高分子材料。高分子材料。汽车上许多零件都是用橡胶汽车上许多零件都是用橡胶制成的，如汽车轮胎、缓冲垫、制成的，如汽车轮胎、缓冲垫、油封、制动皮碗等。油封、制动皮碗等。阅读教材阅读教材P.29P.29、3030页，回答下列问题：页，回答下列问题：1 1、橡胶有哪些基本性能？、橡胶有哪些基本性能？2 2、什么是橡胶老化？引起橡胶老化的主要原因是什么？、什么是橡胶老化？引起橡胶老化的主要原因是什么？如何减缓橡胶老化？如何减缓橡胶老化？3 3、橡胶是如何制成的？、橡胶是如何制成的？4 4、举例说明天然橡胶在汽车的应用。、举例说明天然橡胶在汽车的应用。1 1、橡胶有哪些基本性能？、橡胶有
14、哪些基本性能？极高的弹性极高的弹性：伸长率可达：伸长率可达100%100%1000%1000%良好的热塑性良好的热塑性：在一定温度下失去弹性而具有塑性。：在一定温度下失去弹性而具有塑性。具有良好的黏结性具有良好的黏结性：橡胶能与其他材料黏结而不分离。：橡胶能与其他材料黏结而不分离。良好的绝缘性良好的绝缘性：绝缘体，是制造电线、电缆等导体的绝：绝缘体，是制造电线、电缆等导体的绝 缘材料。缘材料。2 2、什么是橡胶老化？引起橡胶老化的主要原因是、什么是橡胶老化？引起橡胶老化的主要原因是什么？如何减缓橡胶老化？什么？如何减缓橡胶老化？橡胶老化橡胶老化：指橡胶在储存和使用中，其弹性、硬度、抗：指橡胶在
15、储存和使用中，其弹性、硬度、抗溶胀性及绝缘性发生变化，出现变色、发黏、变脆及龟溶胀性及绝缘性发生变化，出现变色、发黏、变脆及龟裂等现象。裂等现象。主要原因主要原因：受空气中氧、臭氧的氧化及光照、温度的作：受空气中氧、臭氧的氧化及光照、温度的作用和机械变形而产生的疲劳等。用和机械变形而产生的疲劳等。减缓老化办法减缓老化办法：在使用和储存中应避免与酸、碱、油及：在使用和储存中应避免与酸、碱、油及有机溶剂接触，尽量减少受热和日晒、雨淋。有机溶剂接触，尽量减少受热和日晒、雨淋。3 3、橡胶是如何制成的？、橡胶是如何制成的？以生胶为原料，加入适量的配合剂而制成。以生胶为原料，加入适量的配合剂而制成。生胶
16、生胶是橡胶工业的主要原料，可分为天然橡胶和合成橡胶两种。是橡胶工业的主要原料，可分为天然橡胶和合成橡胶两种。天然橡胶天然橡胶是从热带橡胶树上采集的胶乳，经凝固、干燥、加压是从热带橡胶树上采集的胶乳，经凝固、干燥、加压等工序而成的一种高弹性材料。等工序而成的一种高弹性材料。合成橡胶合成橡胶是以煤、石油和天然气为原料用化学合成方法获得的。是以煤、石油和天然气为原料用化学合成方法获得的。二二、塑料塑料 塑料塑料是一种以有机合成树脂为主要组成的高分子材是一种以有机合成树脂为主要组成的高分子材料，它通常可在加热、加压条件下被注塑或固化成形料，它通常可在加热、加压条件下被注塑或固化成形，故称为塑料。，故称为塑料。汽车用工程塑料，主要用于制造某些机器零件或汽车用工程塑料，主要用于制造某些机器零件或构件，具有强度、韧度和耐磨性较好，价廉、耐腐蚀构件，具有强度、韧度和耐磨性较好，价廉、耐腐蚀、降噪声、美观、质轻等特点。、降噪声、美观、质轻等特点。阅读教材阅读教材P.30P.303535页，回答下列问题：页，回答下列问题：1 1、塑料是如何制成的？、塑料是如何制成的？2 2、塑料是如何分类的？、塑料是如何