第二章铝硅系-2013-4解析
铸造AL-SI 铝硅合金的应用
来源：我的铝锭网日期:2013-4-07
铝硅(Al-Si)合金，一般Si的质量分数为4%~22%.由于Al-Si合金具有优良的铸造性能，如流动性好、气密性好、收缩率小和热烈倾向小，经过变质和热处理后，具有良好的力学性能、物理性能、耐腐蚀性能和中等的机加工性能，是铸造铝合金中品种最多、用途最广的一类合金。常见铸造Al-Si合金的特点及应用情况如下：
（4）ZL105合金ZL105合金的力学性能高，铸造性能和焊接性能令人满意，切削加工性能和耐热强度比ZL104合金好，但塑性低，腐蚀稳定性不高，适合于各种铸造方法。目前，该类合金主要被用于生产承受大负荷的飞机、发动机砂型和金属型铸造零件，如传动机匣、汽缸体、液压泵壳体和仪器零件，也可做轴承支座和其他机器零件。此外，在ZL105合金基础上降低Fe等杂质含量发展起来的ZL105A合金，由于具有更高的强度和断后伸长率，目前也已被制造用于承受大负荷的优质铸件，例如飞机的曲轴箱、阀门壳体、叶轮、冷却水套、罩子、轴承支座及发动机和机器的其他零件。
（11）YL112合金YL112是压铸合金，具有好的铸造性能和力学性能，很好的流动性、气密性的抗热裂性，常用作齿轮箱、空冷汽缸头、无线电发报机的机座、割草机罩子及气动刹车铸件。
（12）YL113合金YL113合金具有极好的流动性，很好的气密性和抗热裂性，主要用于压铸。典型用途是做带轮、活塞和汽缸头等。还可用于汽车发动机壳体、摩托车发动机壳体、园林工具壳体等配件的压铸。国际牌号等同于日标ADC12.是压铸行业应用最为广泛的再生铝锭.
（7）ZL108合金ZL108合金的铸造性能良好，强度高，热膨胀系数小及耐磨性能好。此外，其高温性能令人满意，一般用于金属型铸造。目前，该类合金主要用作内燃机活塞及起重滑轮等零部件.
铸造铝合金力学性能
铸造铝合金力学性能铝合金的力学性能与其合金分类、铸造方法、热处理状态等因素有关。
合金代号是由“ZL”和三个数字组成，其中第一位数字表示合金系列，第二、三位数字表示顺序号。
优质合金在代号后附加字母“A”。
铸造方法有砂型、金属型和熔模铸造。
热处理状态包括铸态、人工时效、退火、固溶处理加自然时效、固溶处理加人工时效和稳定化处理。
不同的热处理状态可提高合金的强度、硬度、塑性和抗腐蚀性能。
铝硅系铸造铝合金的力学性能如下表所示：合金牌号为ZAlSi7MgZL101、ZAlSi7MgAZL101A、ZAlSi12ZL102和ZAlSi9MgZL104，铸造方法包括砂型、金属型和熔模铸造，热处理状态包括铸态、人工时效、退火、固溶处理加自然时效、固溶处理加人工时效和稳定化处理。
其中，ZAlSi7MgAZL101A在代号后附加字母“A”，表明是优质合金。
不同的铸造方法和热处理状态对合金的力学性能有影响，需要根据具体情况选择合适的工艺。
抗拉强度Rm/MPa、伸长率A/%、布氏硬度HBW是衡量合金材料性能的重要指标。
以下是各种合金状态下的性能参数：合金牌号合金代号铸造方法合金状态抗拉强度Rm/MPa 伸长率A/% 布氏硬度HBWZAlSi5Cu1Mg ZL105J SB、RB、KB F 155 2 50ZAlSi5Cu1Mg AZL105A S、R、K T2 135 2 45ZAlSi8Cu1Mg ZL106 JB SB、RB、KB T4 185 4 50ZAlSi7Cu4 ZL107 SB S T4 175 4 50ZAlSi12Cu2Mg ZL108 J ZAISi12Cu1Mg INil T5 205 2 50ZAlSi12Cu1Mg INil ZL109 J T5 195 2 60ZAlSi5Cu6Mg ZL110 S ZAISi5Cu6Mg T5 195 2 60ZAlSi9Cu2Mg ZL111 SB SB、R、K T6 225 2 60ZAlSi5Zn1Mg ZL115 J T7 195 1 65ZAlSi5Cu1Mg ZL116 S T8 245 4 70ZAlSi7Cu2Mg - - - 165 - -ZAlSi8MgBe ZL116 J - - 245 2 60ZAlSi7Cu2Mg - - - - 125 - 70通过表格可以看出，不同合金状态下的性能参数有所差异。
铝电解
Na+是电荷的主要运载者（99％）； 阳极是配合离子中的O2- 放电；阴极是配合离子 中的Al3+放电；
两种观点： 钠离子放电理论（钠置换铝理论） 铝离子直接放电理论
金属钠的析出
Na+＋e＝Na
随着铝的消耗，钠就会同铝一起放电； 析出的钠少部分溶解在铝中，剩下的一部分被阴极 炭素内衬吸收，一部分以蒸汽状态挥发出来（钠的 沸点为880℃），在电解质表面被空气或阳极气体所 氧化，产生黄色火焰。可能的反应为：
铝冶金的发展
化学法炼铝
钾汞齐还原无水氯化铝 钾还原氯化铝气体
钠还原氯化铝气体
钠、镁还原冰晶石
电解法炼铝
冰晶石－氧化铝熔盐电解方案
冰晶石－氧化铝熔盐电解的发展
1.
1883年美国布来德利（Bredley）提出了冰晶石-氧化 铝熔盐电解的方案。
1886年美国霍尔（Cbarles Hall）和法国埃鲁（Paul Heroult）申请冰晶石-氧化铝熔盐电解法得到专利。 1888年8月拜尔获得了从铝土矿提取氧化铝方法的德 国专利。 瑞士冶炼公司获得了廉价的电力。
有些部门需要精铝，因为精铝比原铝具有更 好的导电导热性、可塑性、反光性和耐腐蚀 性。
原铝精炼方法
精铝一般需要通过精炼获得
原铝精炼方法很多：
三层液精炼法
凝固提纯法
有机溶液电解法
5.1 三层液精炼法
原理： 在阳极 在阴极
Al（液）-3e→Al3+ Al3++3e→Al（液）
阴极：精铝（2.3g/cm3)
氟化铝
在铝电解生产中，氟化铝是冰晶石—氧化铝熔体 的一种添加剂。 氟化铝是一种白色粉末，粒度比氧化铝稍大。
汽车材料习题集及答案
汽车材料习题集及答案目录第一章金属材料的力学性能--------------------------------（3）第二章钢铁材料----------------------------------------------------------------（4）第三章有色金属及其合金---------------------------------（8）第四章非金属材料-------------------------------------------------------------（9）第五章汽车零件的选材------------------------------------------------------（11）第六章汽车燃料---------------------------------------------------------------（11）第七章车用润滑油及特种液------------------------------------------------（13）第八章汽车轮胎---------------------------------------------------------------（15）第九章汽车美容材料---------------------------------------------------------（16）习题答案------------------------------------------------------------------------（16）第一章金属材料的力学性能一、名词解释1.金属的使用性能：1.指金属材料在正常使用条件下所具备的性能。
它包括力学、物理、化学三方面的性能2.金属的工艺性能：指机械零件在制造加工过程中，金属材料所具备的性能。
它包括铸造、压力加工、焊接、切削、热处理等加工过程中的性能。
第二章铝硅系-2-08-2
33 30 25 20
1.5 2.0 2.5 3.0
1710 1670 1630 1580
15 15 17 17
4.0 3.5 3.0 2.5
半软质粘土
35 30 25
2.5 3.0 3.5
1690 1650 1610
17 17 17
2.0 1.5 1.0
31
耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
高岭土
高岭石
高岭石粘土 （软质粘土） 高岭石 粘土岩 （半软质及 硬质粘土）
高岭石
高岭石
变水高岭石
针铁矿、褐铁矿、赤铁矿、金红石、锆英石、电气石、 长石、云母、菱铁矿、黄铁矿（白铁矿）、锐钛矿、板 钛矿、钛铁矿、榍石、磁铁矿、辉石、角闪石、绿廉石、 黝廉石、符山石、蓝晶石、磷灰石、柘榴石、锡石、方 解石、白云石、蛋白石、石髓、叶腊石、海绿石、石膏、 绿泥石、三水铝石、勃姆石、水铝石、明矾石及其它粘 土矿物与有机物等。
7
耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地 3.3.2 杂质氧化物对硅酸铝质制品组成及性能的影响
不同半径过渡金属在莫来石中固溶量 不同过渡金属随固溶量增加莫来石组分变化
8
耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
含V2O38.7wt.%莫来石
含Cr2O311.5wt.%莫来石
含Fe2O310.3wt.%莫来石
2 高铝砖 K2O 1.0%C 2.0%D C: D: L1315 =(C-c)/(c-1315℃）=6.4% L1315 =(D-d)/(d-1315℃）=13.8%
→B砖、D砖液相约为A砖、C砖的2.2倍。
16
耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
Al2O3—SiO2—氧化铁系统
2013年高考化学教材回归详析4.1无机非金属材料的主角硅
SiO2 + CaCO3 ＝ CaSiO 3 + CO 2↑
主要设备
水泥回转窑
玻璃窑
陶瓷窑
主要成分
3CaO · SiO2 、
Na2SiO3、CaSiO3、 SiO2
2CaO · SiO2 、
3CaO· Al 2O3
3
反应条件
高温
高温
高温
(2) 主要用途
陶瓷、玻璃、水泥是主要建材，也广泛应用于生活中。
应应该为
CO2＋
－
OH
===HCO－3 ，
C
错；
D
项，
CaCl
2
与
NaHC3O不反应，与
Na2CO3反应生成
CaCO3 白色沉淀， D 项
正确。
6
盛碱液的试剂瓶用橡皮塞
高温
SiO2 + Na 2CO3 ＝ Na2SiO3 + CO 2↑
CO2 + NaOH = 2NaHCO3 Ca(ClO) 2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ +
SiO2 + CaCO3 ＝ CaSiO 3 + CO 2↑ 2HClO
⑤与碱性氧
高温
SiO2 + CaO ＝ CaSiO 3
向待检验溶液中滴加足量的 Ca2＋或 Ba2＋的可溶性盐溶液，无明显现象，再向溶液中加入足量的酸。若
溶液中有无色、无味的气体生成，则待检溶液中有
HCO－3 。
【典例 2】 下列说法正确的是 ( )
A．将 CO2 通入 CaCl2 溶液或饱和 Na2CO3 溶液均有白色沉淀生成 B．某溶液中加入 Ba(OH)2 溶液中有白色沉淀，说明可能有 CO23－不可能含有 HCO－3
第二章喷射成型技术材料制备技术ppt课件
2.2喷射成型的雾化过程
1.气体雾化
在气体雾化中，高速气体射流的动能将连续金属液流分散成 熔滴。空气或水也可作用雾化介质，但因过度的氧化，在喷射成 型技术中很少采用。雾化介质的选择主要考虑以下因素：金属 粉末成分（是否发生不良反应）；所需的冷却速度（同最终坯 件的显微组织密切相关）；成本。
目前用于喷射成型的气体雾化方法主要包括以下几种。 （1）亚音速气体雾化 （2）超声气体雾化 常用的雾化器结构有两种基本类型： （1）限制性（闭）雾化器 （2）自由降落（开）雾化器
(a) 垂直单固定 (b) 倾斜单扫描 (c) 倾斜双扫描 图2-7 雾化喷嘴及沉积温度场示意图
装置
真空熔炼 雾化喷嘴系统 液压传动沉积器 抽真空系统 送料系统 收粉除尘 真空排气及压力控制 冷却水
8
第2章 喷射成型技术 成型材料特性
晶粒组织 气体含量 宏观偏析 致密度 热塑性 力学性能
图2-21 瑞士Swissmetall Boillat公司生产的 喷射成形铜合金坯锭
24
第2章 喷射成型技术
图2-22 国内采用喷射成形工艺制备的CuCr50合金触头材料
25
喷射成型铜合金
汽车工业中大量使用的焊接电极头，要求有好的电导性、高的硬度和
足够高的高温强度，以保证产品的使用寿命，降低维护费用。德国Wieland 工厂1991年进入这一领域从事开发，他们利用喷射成型技术制备的Cu-CrZr电极头，具有均匀细小的显微组织，其寿命 是连珠电极头的2倍；开发的 氧化铝颗粒增强Cu-Cr-Zr复合材料电极头，以用于汽车工业中镀锌钢板的 焊接。该公司利用喷射成型技术制备了长达2500mm的铜合金棒坯，如图221所示。如图2-22所示为我国的白净有色金属研究总院和北京科技大学利 用喷射成型技术开发出了高熔点的CuCr50和CuCr25合金触头材料棒坯， 材料中的Cu基体呈网格状分布，而类似球形的Cr相均匀分布在Cu基体上， 其中Cr相颗粒尺寸平均值为15ｕｍ
第二章压铸过程原理及常用压铸合金
压射比压的作用和影响 对压铸件力学性能的影响：压射比压大，合金结晶细，细晶层增厚。
由于填充特性改善，压射比压大，压铸件表面质量提高，气孔缺陷减轻 ，从而抗拉强度提高，但伸长率降低。
对填充条件的影响：金属液在高的压射比压作用下填充型腔，填充动 能增大，流动性改善，有利于克服浇注系统和充填薄壁压铸件型腔的阻 力，提高质量。
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Introduction
第一篇：压铸原理及常用压铸合金
⑵ 压铸速度 压铸速度：压射速度和充填速度。 a.压射速度 压室内压射冲头推动金属液的移动速度称为压射速度。一般有二级和 三级两种。压射速度由压铸机的特性所决定。一般在0.1-7m/s。 作用：使压室内空气有充分的时间溢出，并防止金属液从浇口中溅出 （第一阶段）； 在较短的时间里充填满模具型腔（第二阶段）。
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④ 压铸铜合金
⑴ 主要特性 ☆ 铜合金的力学性能高，其绝对值均超过锌、铝和镁合金 ； ☆ 铜合金的导电性能好，并具有抗磁性能，常用来制造不允许受磁场干 扰的仪器上的零件； ☆ 铜合金具有小的摩擦系数，线膨胀系数也较小，而耐磨性、疲劳极限 和导热性都很高； ☆ 铜合金密度大、价格高、其熔点高； ☆ 压铸铜合金多采用质量分数为35%～40%的锌（Zn）黄铜，它们的结 晶间隙小，流动性、成形性良好；
（5） 注意问题 ☆ 在压铸件结构设计时，采用加强肋提高强度；铸件的壁厚变化应较平 缓过渡，不应急剧变化，更应避免尖角，主要是由于镁合金压铸件易产生缩 松和热裂。 ☆镁合金零件在装配中应避免与铝合金、铜合金、含镍钢等零件直接接 触而导致电化学腐蚀，主要是由于镁的电极电位低。 ☆在熔炼时应采取阻燃措施。方法一：加入微量铍（0.003%）阻燃。铍 以Al-5%Be中间合金方式加入，考虑到烧损，加入量一般为所需量的3倍。 但不能加入过多，易产生过多的渣。方法二：采用气体保护熔炼。SF6、 CO2、SO2、N2。
T6热处理技术规范-B版
Q/ 上海嘉朗实业有限公司企业标准Q/J-G-GC-193-2013-B铝合金铸件T6热处理技术规范（试行）编制：审核：批准：2013-10-09发布 2013-10-15实施上海嘉朗实业有限公司发布Q/J-G-GC-193-2013-B前言本标准由上海嘉朗实业有限公司提出。
本标准由上海嘉朗实业有限公司质量保证部归口。
本标准起草单位：上海嘉朗实业有限公司工程部。
本标准主要起草人：赵洪慈ⅠQ/J-G-GC-193-2013-B 铝合金铸件T6热处理技术规范1范围本标准规定了上海嘉朗实业有限公司（以下简称本公司）铝合金铸件T6热处理的目的、操作要点、工艺参数、检验规则等内容。
本标准适用本公司铸造所使用的铸造铝合金锭。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 7999 铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T 20975 铝及铝合金化学分析方法GB/T 3246.2-2000 变形铝及铝合金制品低倍组织检验方法JB/T7946.3-1999 铸造铝合金金相铸造铝合金针孔ASTMB85-1996 铝合金标准～美国标准三ASTMB108-1998 铝合金金属型铸件ISO3522-2006 铸铝合金.化学成分和机械性能3T6热处理的定义及目的固溶处理（淬火）加完全人工时效用来获得最高的强度，但塑性和抗蚀性有所降低。
在较高温度和较长时间内进行。
适用于要求高负荷的零件。
3.1固溶处理：固溶处理就是把铸件加热到尽可能高的温度（接近于共晶的熔点），在该温度下保持足够长的时间，并随后快速冷却。
目的是提高铸件的强度和塑性，改善合金的耐腐蚀性能。
3.2 淬火：淬火是把铝合金铸件加热到较高的温度（一般在接近于共晶体的熔点，多在500℃以上），保温2h以上，使合金内的可溶相充分溶解。
铝合金箱体压铸模具设计说明书
毕业设计（论文）任务书 2015 届机械工程及自动化专业题目：铝合金箱体压铸模具的设计子题：学生姓名：班级学号：指导教师：职称：所在系（教研室）：机电与信息工程系下达日期：2014年7月4日完成日期：2015年5月8日摘要压铸模具是铸造液态模锻的一种方法，一种在专用的压铸模锻机上完成的工艺。
它的基本工艺过程是：金属液先低速或高速铸造充型进模具的型腔内，模具有活动的型腔面，它随着金属液的冷却过程加压锻造，既消除毛坯的缩孔缩松缺陷，也使毛坯的内部组织达到锻态的破碎晶粒。
毛坯的综合机械性能得到显著的提高。
本文运用大学所学的知识，了解压铸模具的工作原理，在此基础上，设计一款铝合金箱体压铸模具。
通过查找相关资料，了解铝合金箱体压铸模具的内部结构和工作原理，构建了铝合金箱体压铸模具组成结构的总的指导思想，从而得出了该铝合金箱体压铸模具的优点是高效，经济，并且运行效果好，运行平稳的结论。
关键词：铝合金箱体压铸模具;型腔；效率；模具AbstractThe environment of global economic development, China industries affected by other countries advanced technology at the same time, foreign enterprises and brand spread to more and more Chinese has become an opportunity. Cap pressing machine in industry through a variety of ways have been working with the relevant technology, and constantly improve their own strength and core competitiveness, and narrow the gap with developed countries.In the new market demand, update the sleeve pressing machine is a pressing matter of the moment. The production of pipe pressing machine equipment manufacturing enterprises to fully tap the potential of the market, vigorously develop the sleeves of large low cost pressing special machinery and equipment, plays a positive role in the evolution of automatic assembly, the assembly of mechanical equipment. There is a large pipe equipment on equipment safety index has strict requirements of production. In the production equipment of enterprises, give full consideration to the possible problems in the operation of the equipment, so as to reduce the noise pollution caused by vibration or improper operation of equipment phenomenon and manufacturing of domestic pipe pressing equipment with global appeal, economic, security and stability of the theme consistent. Increase and production pipe pressing equipment of new energy saving.Key word:pneumatic manipulator；cylinder；pneumatic loop；Fout degrees of freedom.目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)1.1 模具介绍 (4)1.2 模具在加工工业中的地位................... 错误！未定义书签。
第二章 结晶与显微组织
2.1.1金属结晶的基本规律
2.结晶潜热
通过冷却曲线可以看出，当液态金属下降到一定温度时， 在冷却曲线上出现了平台。产生这种现象的原因是液态金 属结晶时释放出了热量，称此热量为结晶潜热。冷却曲线 上往往会出现一个平台，这是由于液态金属结晶时放出的 潜热与散失的热量相等，使得坩埚内的温度保持不变。
2.1.1金属结晶的基本规律
具有一定成分的液体（LE）在一定温度（共晶温结晶产物为共晶体。共晶体的显微组织特征是两 相交替分布，其形态与合金的特性及冷却速度有 关，通常呈片层状。
2.典型合金平衡结晶过程及组织 ⑴ 含Sn量小于M点的合金(图2-13)
2.典型合金平衡结晶过程及组织 ⑴ 含Sn量小于M点的合金(图2-13)
2. 变质处理
在浇注前往液态金属中加入某些难熔的固态粉 末（变质剂），促进非均匀形核来细化晶粒。 例如在铝和铝合金以及钢中加入钛、锆等。但 是铝硅合金中加入钠盐不光是起形核作用，主 要作用是阻止硅的长大来细化合金晶粒。
3. 振动、搅拌
对正在结晶的金属进行振动或搅动，一方面可 依靠外部输入的能量来促进形核，另一方面也 可使成长中的枝晶破碎，使晶核数目显著增加。
1.相图分析 α是Sn溶于Pb中的置换式固溶体，β是Pb溶于Sn中的 置换式固溶体。A及B分别为组元Pb和Sn的熔点，M、 N点分别是固溶体α、β的最大溶解度点，F、G点分别 是固溶体α、β在室温下的溶解度点，而MF和NG则代 表两固溶体α和β的溶解度曲线。 AEB为液相线，AMNB为固相线, 其中MEN一段水平线 又称共晶反应线，E点为共晶点，E点对应的温度称为 共晶温度，成分对应于共晶点的合金称为共晶合金，成 分位于E以左，M点以右的合金称为亚共晶合金，成分 位于E点以右、N点以左的合金称为过共晶合金。
第二章 耐火材料的性能
1-刚玉砖；2-粘土砖； 3-高铝砖；4-镁砖； 5、6-硅砖
3、抗折强度
抗折强度：亦称抗弯强度或断裂模量，是指材料单位面积 所能承受的极限弯曲应力。
耐火材料的抗折强度分为常温抗折强度和高温抗折强度。 在 常 温 下 测 得 的 抗 折 强 度 为 常 温 抗 折 强 度 ； 在 10001200º C的某一特定温度下测得的抗折强度为高温抗折强度。
Db—体积密度，g/cm3； M —试样的质量，g/cm3； Vt—试样中材料的实际体积，cm3； Vo—试样中开口气孔的体积，cm3； Vc—试样中闭口气孔的体积，cm3。
M Dt Vt
气孔率与密度之间的关系
Db Pa (1 ) 100% Da
Db Pt (1 ) 100% Dt
常用耐火材料的常温耐压强度
一般制品：10-15MPa 高级制品：25-30MPa
2、高温耐压强度
高温耐压强度：耐火材料在1000-1200℃的高温热态下单 位面积所能承受的最大压力，以N/mm2表示。
常用耐火材料的高温耐压强度
耐火制品高温耐压强度的这种变化是受材料中 的某些组分、特别是其中的基质或其结合相在 高温下发生的变化所控制。一般而言，完全由 晶体构成的烧结耐火材料，因高温下其中晶粒 及晶界易发生塑性变形，特别是当其加荷速度 较小时更易发生塑性变形，故其强度随温度的 升高而降低。当其中部分晶相间在高温下熔融 或形成熔融体时，随着温度的升高，此种多相 材料的强度也因显微结构随温度变化而降低。 但当温度进一步提高后，由于玻璃相的粘度由 脆性变为强韧性，使材料颗粒间结合更为牢固， 从而使强度明显提高。而后，随着温度升高， 因材料中熔体粘度急剧下降，材料的强度也随 之急剧下降。
§2.2 耐火材料的宏观结构
汽车构造-第二章(简化)
往复惯性力和离心力
往复惯性力方向与加速度方向相反 活塞向下运动时，其方向为前半行程朝上，后半行程向下。 曲轴每转一圈，活塞在气缸上半部时， 往复惯性力总向上 ； 活塞在气缸下半部时，往复惯性力总向下 。 Fj=-m j〃j mj——活塞组及连杆作往复运动部分的质量 大小、方向呈 （一般等于连杆总重的20% ～ 30%） 周期性变化 j—活塞加速度 Fj沿气缸中心线作用在活塞销上，通过连杆和曲轴传到内燃机 机体和机架上，引起内燃机振动 。 离心惯性力 Fc=-m j〃 ω 2〃r ——（大小恒定，方向由连杆轴颈圆心指向外 ） Fc始终沿曲柄臂方向并垂直于曲轴轴线向外，此力主要由 曲轴主轴承 承受 。
丰田佳美3S-FE发动机气缸盖螺栓的拆、装卸顺序
第三节
1、连杆 2、连杆衬套 3、连杆轴瓦 4、连杆端盖 5、螺栓 6、定位销 7、活塞销 8、档圈 9、活塞 10、油环 11、气环 12、气环 13、气环
活塞连杆组
1.活塞
活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等组成
（1）功用 : ① 承受燃气压力，并通过活塞销传给连杆，推动曲轴旋转 ② 活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室 （2）工作条件 ： 高温、高压、高速、润滑不良。活塞直接与高温气体接触，温度分布 不均匀，瞬时高达2000℃以上；活塞顶部承受压力很大，作功行程最 大压力高达6～9MPa，使活塞承受较大冲击，并承受侧压力作用；活 塞在缸内以高速(8～12米/秒)往复运动，速度不断地变化，惯性力很 大，使活塞受很大的附加载荷。 （3）要求： （1）活塞质量小 —— 往复惯性力小 （2）热膨胀系数小 —— 冷态装配间隙小，减轻敲缸现象 （3）导热性好 —— 减轻热负荷，第一环槽不易积碳， 活塞顶不热裂 （4）耐磨 —— 环槽与裙部不易磨损 （5）耐高温 ——机械强度不会随温度有较大变化 （6）足够刚度和强度 —— 销座不会弯曲变形；活塞顶不会压碎
第二章P-N结讲解学习
展，保持一定的宽度，同时存在一定的内建电场。一般 在这种情况下的P-N结称为热平衡状态下的P-N结（简称 平衡P-N结）。
半导体器件物理
平衡P-N结的能带图
第二章 P-N结
N型、P型半导体的能带图，图中EFn和EFp分别表示N型 和P型半导体的费米能级。
扩散运动
扩散的结果是使空间电 荷区逐渐加宽，空间电 荷区越宽。
半导体器件物理 2.2 平衡P-N结
第二章 P-N结
随着扩散运动的进行，空间电荷逐渐增多，空间电
荷区逐渐扩展；同时，内建电场逐渐增强，载流子的漂 移运动逐渐加强，在没有外加电压的情况下，载流子的 扩散和漂移最终达到动态平衡，即从N区向P区扩散过去 多少电子，同时就有同样多的电子在内建电场作用下返 回N区。因而电子的扩散电流和漂移电流的大小相等，方 向相反，从而相互抵消。对于空穴，情况完全相似。因 此没有净电流流过P-N结，即净电流为零。
第二章 P-N结
扩散法
在N型单晶硅片上，通过氧化、光刻、扩散 等工艺制得P-N结。其杂质分布由扩散过程及杂 质补偿决定。如图所示在N型硅单晶上，生长一 层SiO2，通过光刻、扩散将P型杂质扩散入N型硅 单晶中，形成P-N结（亦称之为扩散结）。
半导体器件物理
突变结
第二章 P-N结
合金结的杂质分布如图所示，N型区中施主杂质浓度为 ND，而且是均匀分布的，P型区中受主杂质浓度为NA，也是 均匀分布的。在交界面处，杂质浓度从NA（P型区中）突变 为ND（N型区中），故称之为突变结。
xj处的斜率αj非常大，这时扩散结可 用突变结来近似。
半导体器件物理
综上所述
第二章 P-N结
合金结和高表面浓度的浅 扩散结一般可认为是突变结， 而低表面浓度的深扩散结一般 可认为是线性缓变结。
金属工艺学习题答案
第二篇 铸 造
第一章 铸造工艺基础
第二篇 铸 造
第一章 铸造工艺基础
见教材 P48
（5）缩孔和缩松有何不同？为何缩孔比缩松较容易防止？
答：缩孔：呈倒圆锥形，内腔粗糙，是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的 孔洞。 缩松：呈小圆柱形，内腔光滑，分散在铸件某区域的细小缩孔。
邓文英等 金属工艺学
目 录
第 一 篇 金属材料的基本知识 ......................................................................................... 2
第一章 金属材料的主要性能 ................................................................................... 2
第 2 页 共 30 页
邓文英等 金属工艺学
（3）对于具有力学性能要求的零件，为什么在零件图上通常仅标注其硬度要求，而 极少标注其他力学性能要求？
答：①在零件图上，除了用视图表达出零件的结构形状和用尺寸标明零件的各组成 部分的大小及位置关系外，通常还标注有相关的技术要求。
②零件图上的技术要求一般有以下几个方面的内容：零件的极限与配合要求；零件 的几何公差；零件上各表面的粗糙度；对零件材料的要求和说明；零件的热处理、表面 处理和表面修饰的说明；零件的特殊加工、检查、试验及其它必要的说明；零件上某些 结构的统一要求，如圆角、倒角尺寸等。
第 1 页 共 30 页
第一篇 金属材料的基本知识
第一章 金属材料的主要性能
第 一 篇 金属材料的基本知识 第一章 金属材料的主要性能
曲轴连杆机构
概述 机体组 活塞连杆组 曲轴飞轮组
1
§2.1 概 述
一、曲柄连杆机构旳功用 将燃料燃烧时产生旳热能转变为活塞往复运
动旳机械能，再经过连杆将活塞旳往复运动变 为曲轴旳旋转运动而对外输出动力。
二、构成
1、机体组：涉及气缸体、汽缸套、气缸盖、气缸垫、 曲轴箱、油底壳 2、活塞连杆组：涉及活塞、活塞销、活塞环、连杆等 3、曲轴飞轮组：涉及曲轴、飞轮等
14
（4）干式气缸套和湿式气缸套
名称
特点
示意图
干缸套
外壁不直接与冷却水 接触。壁厚1～3mm。
湿缸套
外壁直接与冷却水接 触。壁厚5～9mm。
强度和刚度 都很好，加 工复杂，拆 装不便，散 热不良。
散热良好、 冷却均匀、 易制造、 易拆卸。 强度和刚 度不如干 缸套，易 漏水、漏 气 广泛应用 于汽车柴 油机上。
32
（2）活塞头部 位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间旳部分。
头部
工作条件最
恶劣，应离
顶部远些。
作用：1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、
2、预防可燃混合气漏到曲轴箱内， 3、将顶部吸收旳热量经过活塞环传给气缸壁。 4、承受气体压力，并经过活塞销传给连杆。
33
（3）活塞裙部
位置：活塞环槽下列旳全部部分，涉及销座孔。 作用：对活塞在气缸内旳往复运动起导向作用，并承受侧压力，
（2）在安装活塞销时，使活塞销偏置某一方向装，以降低换向 时旳敲击声，且使裙部减小磨损； 有旳汽油机上，活塞销孔中心线是偏离活塞中心线平面旳，
向作功行程中受主侧压力旳一方偏移了1～2mm。
39
（二）活塞环
是具有弹性旳开口环，分为气环和油环。 工作条件： 高温、高压、高速、润滑条件差(第一道气环)。 平均寿命： 6万公里 材料：合金铸铁或球墨铸铁 注意点： 1、有时表面涂有保护层：改善活塞环旳滑动性能入耐磨性能 2、第一道气环(承受压力最大)：表面常镀上多孔性铬，硬度
铝硅酸盐玻璃黏度、析晶及物理性能的研究
铝硅酸盐玻璃黏度、析晶及物理性能的研究唐冰杰牛桃霞樊晶杨露彭利欢李靖波（彩虹集团（邵阳）特种玻璃有限公司咸阳712000）摘要用B2o3.&0、P2O5分别等量替代摩尔分数1%“电0,研究其含量变化对铝硅酸盐玻璃高温黏度、析晶性能、物理性能（包括退火点、软化点、应变点及热膨胀系数）的影响。
结果表明：N^o被等量替代后，各料方高温黏度变化不大，但低温黏度差异性较大；B2O3、K2。
可降低玻璃的退火点、软化点、应变点，各降幅约10弋；卩2。
5可提高玻璃的退火点、软化点和应变点，各增幅为20弋左右；各料方的膨胀系数虽有变化，但变化量不大，为3"0「7弋左右；适当引入&0、p205，有利于对析晶性能的控制。
关键词铝硅酸盐玻璃；黏度；析晶性能；物理性能中图分类号：TQ171.1文献标识码：A文章编号：1003-1987（2021）06-0001-04Research on the Viscosity,Crystallization and Physical Properties of Aluminosilicate Glass TANG Bingjie,NIU Taoxia,FAN Jing,YANG Lu,PENG Lihuan,LI Jingbo(Caihong Group(Shaoyang)Special Glass Co.,Ltd.,卫。
◎。
昭712000,China) Abstract:B2O3,K2O and P2O5were used to replace N^O in equal amounts,respectively,the influence of its content change on the high temperature viscosity,crystallization properties and physical properties(including annealing point,softening point,strain point and thermal expansion coefficient)of aluminosilicate glass were studied.The results show that:After the same amount of substitution,the high-temperature viscosity of each material has little change,but the low-temperature viscosity is quite different；B2O3and瓦0can reduce the annealing point,softening point and strain point of glass by about10°C；P2O5can increase the annealing point,softening point and strain point of the glass by about20°C；although the expansion coefficient of each material is changed,the change is not large,about3x10'7/T；The proper introduction of瓦0and P2O5is beneficial to the control of crystallization performance.Key Words:aluminosilicate glass,viscosity,crystallization performance,physical properties0引言铝硅酸盐玻璃作为新型电子显示玻璃，具有高应变点、高软化点，良好的耐化学侵蚀与热稳定性，也因其硬度高、耐刮擦性能良好而广泛应用于盖板保护玻璃。
铸造铝合金力学性能
SB
F
165
2
65
SB
T6
245
2
90
J
F
195
2
70
J
T6
275
100
ZAISi12Cu2Mgl
ZL108
J
Tl
195
——
85
J
T6
255
——
90
ZAISi12CulMgINil
ZL109
J
T1
195
90
J
T6
245
——
100
ZAISi5Cu6Mg
ZL110
S
F
125
——
80
J
F
155
——
铸造铝合金的力学性能
1合金分类和代号
合金代号是由表示铸铝的汉语拼音字母“ZL”及其后面的三个阿拉伯数字组成。
ZL后面第一位数字表示合金的系列，其中1、2、3、4分别表示铝硅、铝铜、铝镁、铝锌系列合金，ZL后面第二、三位数字表示合金的顺序号。
优质合金在其代号后附加字母“A”。
合金种类
Al-Si系
Al-Cu系
T2
退火
消除铸件在铸造加工过程中产生的应力，提高尺寸稳定性及合金的塑性。
T4
固溶处理加自然时效
通过加热保温及快速冷却实现固溶强化以提高合金的力学性能，特别是提高合金的塑性及常温工作下合金的抗腐蚀性能。
T5
固溶处理加不完全人工时效
固溶处理后进行不完全人工时效，时效是在较低的温度或较短时间下进行。目的是进一步提高合金的强度和硬度。
T9
冷热循环处理
充分消除铸件内应力及稳定尺寸。用于高精度铸件
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（3）熟料的邻级混配和氧化铝含量高的熟料以细粉形式加入 （4）合适的颗粒组成 —— 适当增加细粉数量（45～50%） —— 适当增大粗颗粒的尺寸和数量 —— 部分熟料和结合粘土共同细磨 —— 共磨时熟料和粘土混合料中的A12O3／SiO2重量 比应略大于2.55。 （5）适当提高烧成温度（Ⅱ级矾土熟料）
耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
作业：
如何提高硅砖导热性能？说明原因。
1
耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
原料A 原料B 原料C 添加物/结合剂
粉碎/分级
粉碎/分级
粉碎/分级
配料（粗/中/细） 混合/混练
成型 干燥
烧成
烧成砖（制品）
2
烧成砖的制造工艺流程
耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
二等（甲） 二等（乙）
三等
60～68 50～60
42～52
2.8～5.5 1.8～2.8
1.0～1.8
灰白色、结构尚致密，具有少量鲕状体 灰色、结构疏松，具有较多的鲕状体
灰色、质轻又软，易碎，结构均匀
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耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
5.5.2 高铝矾土的加热变化
—— 分解阶段； —— 莫来石化阶段； —— 重结晶烧结阶段。
原因 高岭石少，水铝石多，二次莫来石 化程度弱，可能还有TiO2作用 一定程度的二次莫来石化 二次莫来石化强烈 高岭石多，水铝石少，二次莫来石 化程度弱 同上
1500～ 1600℃
1600～ 1700℃
最易 1500℃左右 最易 1500℃左右
耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
◆铝矾土原料储量目前存在的问题：“四不清”
相同点：高铝制品的生产工艺流程与多熟料粘土质制品生产 工艺流程相似。 不同点：二次莫来石化反应。
减轻二次莫来石化反应措施：
（1）熟料的严格拣选分级
（2）合理选择结合剂的种类和数量 —— 结合粘土尽可能少加（5～10%） —— 用生矾土细粉代替结合粘土 —— 用高铝矾土和结合粘土粉按比例配合
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α-Al2O3· H2O→α-Al2O3+H2O↑ （400-600℃） Al2O3· 2SiO2· 2H2O→Al2O3· 2SiO2+2H2O↑ （600℃左右） 3（Al2O3· 2SiO2）→3Al2O3· 2SiO2+4 SiO2 （980℃左右） 3α-Al2O3+ 2SiO2→3Al2O3· 2SiO2 （1200-1500℃） △ V≈+10% ↑ 二次莫来石化
1）探明的不同品位储量不清；2）保有的真实储量不清； 3）累计消耗及其质量不清；4）乱采乱挖对矿床破坏程度不清。
◆铝矾土资源遭受破坏的原因：
采富弃贫，采易弃难，采剥失调
◆解决办法：1）选矿、提纯；2）均化
◆均化：仿水泥生产工艺→→均化料
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耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地 5.5.3 高铝质制品生产工艺要点
14
耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
5.5.4 高铝质制品性质
1）高铝砖中A12O3含量和 荷重软化温度关系
Ⅰ、Ⅱ等矾土煅烧后的玻璃相组成
名 称 Ⅰ级矾土 Ⅱ级矾土 煅烧 温度，℃ 1500 1500 玻璃成分，％ SiO2 24.95 44.82 Al2O3 45.16 46.15 Fe2O3 9.35 2.50 TiO2 19.52 3.20
→→我国铝矾土矿构造复杂，成分不均
5
耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
耐火材料用铝矾土（生料）的等级划分
化学成分， ％ 级别 特级 一级 Al2O3 ＞75 Fe2O3 ＜2.0 CaO ＜0.5 耐火度，℃ ＞1770 ＞1770
70～75 60～70
55～60 45～55
＜2.5 ＜2.5
2）矿物组成及分类
基本类型 亚类型 主要分布
一水型 铝矾土
1) 水铝石—高岭石(D—K型) 2) 水铝石—叶蜡石(D—P型） 3) 勃姆石—高岭石(B—K型） 4) 水铝石—伊利石(D—I型） 5) 水铝石—高岭石—金红石 (D—K—R型）
三水铝石型（G型）
山西、山东、河北、河南、贵州 河南 山东、山西、湖南 河南 四川
＜2.5 ＜2.0
＜0.6 ＜0.6
＜0.6 ＜0.7
二级
三级 四级
＞1770
＞1770 ＞1770
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水铝石—高岭石类(D-K型)铝矾土的分类及特征
矾土等级 特等 一等
Al2O3,% Al2O3／SiO2 ＞76 68～76 ＞20 5.5～20
外观特征 灰色、重而硬，结构致密均匀 浅灰色、重而硬，结构致密均匀
三水型 铝矾土
福建、广东
4
耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
3）构造
◆ 致密状：矿石光滑、细腻，断面均匀；有的组成矿物以水铝 石（细晶质到隐晶质）为主，有的以高岭石或叶腊石为主。
◆ 多孔状：多为纯水铝石构成，结构十分疏松。水铝石一 般都 较粗大，有时在孔洞中填有其它矿物，如金红石或石英等。
◆ 鲕状：结构特别复杂。 ◆ 粗糙状：断面粗糙，略显疏松，但均匀。矿石主要成分为水 铝石和高岭石，二者含量相近。
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耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
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耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
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耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
不同等级铝矾土的烧结情况
等级 特级 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级
Al2O3， ％
＞75 70～75 60～70 55～60 45～55
烧结 情况
较易 较难 最难
烧结温度 1600～ 1700℃
5.5 高铝质耐火材料
公元400年前后中国已开始制造高铝质耐火材料（河南省）。 定义：高铝矾土熟料＋结合粘土，A12O3不低于48%。 按A12O3含量分： I等，＞75％；II等，60～75％；III等，48～60%。
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耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地 5.5.1 高铝矾土原料
1）分布 山西、河北、河南以及贵州等地。
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耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
2）高铝制品的热震稳定性比粘土砖差 I、 Ⅲ等高铝砖比Ⅱ等高铝砖更差些 3）高铝制品的抗渣性随制品中A12O3含量增多和液相 量的减少而有所提高。 →→ 提高原料纯度，改变基质的化学—矿物组成，减少玻璃 相数量，调整玻璃相成分，是提高制品的高温结构强度、热震 稳定性及抗渣性的关键。 ◆ 高炉用硅线石砖、红柱石砖、蓝晶石砖、热风炉用低蠕 变高铝砖、高荷软高铝砖、高热震高铝砖以及水泥窑和电炉 顶用优质磷酸盐结合高铝不烧砖等。 ◆ 莫来石砖、莫来石－刚玉砖和刚玉－莫来石砖等。