非铁金属材料
非铁磁性材料
非铁磁性材料非铁磁性材料是指在外加磁场下不产生磁化的材料。
与铁磁性材料相比,非铁磁性材料的磁滞回线狭窄,磁导率接近于真空,磁化强度远小于铁磁性材料。
非铁磁性材料在电子学、通讯、医学等领域有着广泛的应用,下面我们将就非铁磁性材料的特性、分类和应用进行详细介绍。
首先,非铁磁性材料的特性。
非铁磁性材料主要包括了铜、铝、铅、锡、锌等金属材料,以及一些合金、陶瓷材料等。
这些材料在外加磁场下不会产生明显的磁化,磁化强度很小。
同时,非铁磁性材料的磁滞回线狭窄,磁导率接近于真空,具有良好的磁导性能。
此外,非铁磁性材料的电阻率较大,磁化后的剩磁和矫顽力都很小。
这些特性使得非铁磁性材料在电磁学、电子学等领域有着重要的应用价值。
其次,非铁磁性材料的分类。
根据材料的性质和组成,非铁磁性材料可以分为金属非铁磁性材料和非金属非铁磁性材料两大类。
金属非铁磁性材料包括铜、铝、铅、锡、锌等金属材料,它们具有良好的导电性和热导性,常用于电子元器件、通讯设备等领域。
而非金属非铁磁性材料则包括了陶瓷材料、聚合物材料等,它们具有良好的绝缘性能和化学稳定性,常用于电子绝缘材料、医学器械等领域。
最后,非铁磁性材料的应用。
非铁磁性材料在电子学、通讯、医学等领域有着广泛的应用。
在电子学领域,非铁磁性材料常用于制造电感、变压器、电容器等元器件,以及电路板、导线等电子元件。
在通讯领域,非铁磁性材料常用于制造天线、滤波器、耦合器等通讯设备。
在医学领域,非铁磁性材料常用于制造医学影像设备、医疗器械等。
此外,非铁磁性材料还广泛应用于航空航天、汽车制造、能源领域等。
综上所述,非铁磁性材料具有狭窄的磁滞回线、磁导率接近于真空、磁化强度远小于铁磁性材料等特性,主要包括金属非铁磁性材料和非金属非铁磁性材料两大类,广泛应用于电子学、通讯、医学等领域。
非铁磁性材料的研究和应用对于推动科技进步、促进产业发展具有重要意义,也为我们提供了更多的发展空间和创新机遇。
非铁金属及其合金
具有足够的强度、塑性、韧性和一定的耐磨性,以 抵抗冲击和振动;
具有较低的硬度;
具有较小的摩擦因素和良好的磨合性;
良好的导热性和耐蚀性;
抗咬合性好;
具有良好的工艺性。
四、滑动轴承合金
3、滑动轴承合金理想的组织状态是:在软的基 体上分布着硬质点,或是在硬的基体上分布着 软质点。 4、常用滑动轴承合金: 锡基滑动轴承合金 铅基滑动轴承合金 铜基滑动轴承合金 铝基滑动轴承合金。
1、非铁金属具有多种特殊的性能如:
•铝及铝合金具有密度小,耐蚀性、导电、导热、工艺性能好等 优点,因此,用于制造汽车用零件、摩托车发动机、散热器等;
•铜及铜合金具有良好的耐磨性、耐蚀性、导电、导热性能好, 装饰性好等优点,用于制造电子元件、精密仪器的齿轮、弹性 元件、滑动轴承、散热器件等,其在使用寿命、安全性、稳定 性等方面较其他金属高。
五、硬质合金
1、硬质合金是指由作为主要组元的一种或几种难 溶金属碳化物和金属粘结剂相组成的烧结材料。 2、用途:主要用于制造刀具、冷作模具、量具及 耐磨零件。 3、常用的硬质合金分三类: •钨钴类硬质合金:“YG”加数字表示,数字表示 钴的百分含量。例如:YG8, •钨钴钛类硬质合金:“YT” 加数字表示,数字表 示碳化钛的百分含量。例如:YT5。 •通用硬质合金: “YW”加顺序号表示。例如: YW1、YW2。
为紫红色,俗称紫铜。牌号:T 2. 铜合金的分类:黄铜、白铜、青铜。 3. 压力加工黄铜:代号“H”适合于冷变形加工。
加入铅可以改善黄铜的切削加工性;加入硅可 以提高黄铜的强度和硬度,改善其铸造性能; 加入锡能增加黄铜的强度和在海水中的能耐性, 因此,锡黄铜有海军黄铜之称。
4.加工白铜:牌号“B”,合金元素的加入是为了改 善白钢的力学性能、工艺性能和电热性能以及获 得某些特殊性能。
常用金属与非金属材料
用于制造受中等冲击负荷及耐蚀条件下工作的零件,如轴承、轴瓦和受10大气压以下的蒸汽和水配件。
“Z”表示铸造,Q表示青铜,后面表示添加元素符号。
锡青铜是铜和锡的合金。ZQSn6-6-3表示含锡5%~7%,锌5%~7%,铅字2%~4%。
铸锰
黄铜
GB1176-87
ZHMn58
-2-2
用于制造轴瓦、轴套及其它耐磨零件。
ZH铸造黄铜,后面表示添加元素符号。
黄铜是铜锌合金。
铸铝
合金
GB1173-86
ZL102
耐磨性中上等,用于制造负荷不大的薄壁零件。
“Z”表示“铸”,“L”示“铝”,后面第一位数为合金分组号。
ZL104
熔化工艺简单,做一般零件用,如航空仪表的外壳。
硬铝
GB3190-82
LY12
高强度硬铝,适用于制造高负荷零件及构件,但不包括冲压件和锻件。
合金结构钢GB3077-88
45 Mn 2
用于制造在较高应力与磨损条件下的零件。在直径≤60mm时,与40Cr相当。可做万向节轴、齿轮、蜗杆、曲轴等。
1、前面两位数字表示钢中含碳量的万分数。
2、合金元素以化学符号表示。
3、合金元素平均含量小于1.5%,仅标注元素,大于1.5%时,才标出含量数字。
35Si Mn
20
用于不受很大应力而韧性较高的零件,如杠杆、轴套、螺钉、拉杆、起重钩,也用于表面硬度而心部强度不高的渗碳与氰化零件。
35
有好的强度和韧性,用于制造曲轴、转轴、轴销、杠杆、连杆、横梁、圆盘、套筒、钩环、垫圈、螺母、螺钉等。一般不做焊接用。
45
用于强度要求较高的零件,通常在调质或正火状态下使用。用于制造汽轮机的叶轮、压缩机、泵的零件等。
非铁金属材料讲解
非铁金属材料
(2)统一数字代号体系 当锌的质量分数小于 32% 时, 锌可全部溶入铜中,室温下形 成锌在铜中的单相 α 固溶体; 当锌的质量分数达到 32% ~ 45% 时,普通黄铜室温组织为 α 固溶体与硬而脆的β 相组成 的两相组织; 当锌含量大于 45% 时,黄铜 组织全部是β 相。
非铁金属材料
②常用的黄铜牌号及用途 H70、H68,组织为单相α 固溶体,强度较高,塑性 较好,适用于冷、热塑性变形加工,主要适于用冲压 方法制造形状复杂、要求耐蚀性较高的零件,如弹壳、 冷凝器等;
H62 、H59为双相黄铜(α +β ),其强度较高,有一 定的耐蚀性,但在室温下,其塑性和韧性较差,不适 于冷变形加工,但在高温下具有良好的塑性和韧性, 可进行热变形加工,广泛用于制作热扎、热压的零件。
非铁金属材料
铜及铜合金
1 工业纯铜
纯铜由于表面极易被氧化形成紫红色的Cu2O,所以又 称红铜(或紫铜),密度为8.96 g/cm3 ,熔点为 1083℃,具有面心立方晶格,无同素异晶转变。 工业用纯铜铜的质量分数为99.70%~99.95%,工业纯 铜的代号用“T” 加顺序号表示,共有四个代号:T1、 T2、T3、T4。序号愈大,纯度愈低,导电性愈差。
钛合金是指在工业纯钛中加入合金元素而得到的合 金,加入的合金元素主要有铝、铜、铬、锡、钒和 钼等。
根据元素的作用不同,可将合金元素分为α 相稳定 元素和β 相稳定元素。
非铁金属材料
2. 钛合金的分类和牌号表示方法 (1)钛合金的分类
室温下,钛合金有三种基体组织:全部 α 相、全部 β 相和α +β 相。 根据基体的不同,钛合金可分为 α 钛合金、 β 钛合 金和α +β 钛合金三类
金属材料分类
金属材料分类金属材料是人类使用最广泛的一类材料,广泛应用于工业制造、建筑结构、电子设备等领域。
根据其组成成分和性质特征,金属材料可以分为以下几类:1. 铁系金属材料:主要包括铁、钢、铸铁等。
铁材料具有良好的可塑性、导热性和导电性,广泛应用于机械制造、建筑结构、电气设备等领域。
钢是铁和碳的合金,具有高强度、耐磨性和耐腐蚀性,在汽车制造、航空航天等高强度要求的领域得到广泛应用。
铸铁是含碳量较高的铁合金,具有良好的铸造性能和耐磨性,广泛用于汽车零部件、机械零件等制造领域。
2. 非铁金属材料:主要包括铝、镁、铜、锌、锡等。
非铁金属材料通常具有较低的密度和良好的导电性、导热性,被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
铝是密度较低的金属,具有良好的刚性和耐腐蚀性,在飞机制造、汽车制造等领域得到广泛应用。
镁具有良好的强度和轻质性,被广泛应用于航空航天、轻质汽车制造等领域。
3. 合金材料:合金是由两种或更多种金属元素组成的材料。
根据不同的组成成分和性质,合金可以分为多种类型。
常见的合金有不锈钢、铝合金、钛合金等。
不锈钢由铁、铬、镍等元素组成,具有良好的耐腐蚀性和高强度,在船舶、食品加工等领域得到广泛应用。
铝合金是由铝和其他金属元素(如铜、锌、镁等)组成的材料,具有良好的强度和轻质性,在汽车制造、航空航天等领域得到广泛应用。
钛合金具有良好的耐高温、耐腐蚀性能和高强度,被广泛应用于航空航天、医疗器械等高要求领域。
4. 贵金属材料:主要包括金、银、铂等。
贵金属材料具有优良的化学稳定性和导电性能,被广泛应用于电子设备、珠宝饰品、化学催化剂等领域。
金是最常见的贵金属材料,具有高导电性和抗腐蚀性,被广泛应用于电子器件、电镀等领域。
综上所述,金属材料根据其组成成分和性质特征可分为铁系金属材料、非铁金属材料、合金材料和贵金属材料。
每类材料都有其独特的特点和广泛的应用领域,对于促进工业制造和社会发展具有重要作用。
非铁金属材料与粉末冶金材料知识
非铁金属材料与粉末冶金材料知识非铁金属材料与粉末冶金材料知识非铁金属材料指除铁以外的金属材料。
非铁金属材料具有重要的物理、化学和机械特性,被广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。
非铁金属材料能够制造出高强度、高耐热、高抗腐蚀、高导电和耐磨损的材料。
下面将介绍几种常见的非铁金属材料。
1.铜及其合金铜是唯一既能够被用作结构材料,又能够被用来制造电器、导线等高电导性材料的金属材料。
铜合金包括黄铜、青铜、铜铝合金、铜镍合金和铜镍硅合金等。
在黄铜中,含有30%至40%的锌,既能够提高铜的强度,又能够降低材料成本。
青铜中,铜和锡的比例大概是9:1,它具有良好的耐腐蚀性和机械性能,被广泛应用于制造自动化机器、伺服机和船舶轴承等领域。
2.铝及其合金铝合金具有轻、强度高、耐腐蚀等特点,被广泛应用于航空、汽车和建筑等领域。
铝合金的主要组成元素是铜、镁和锌。
在铝合金中,不同的合金组成会产生不同的性能。
例如,铝镁合金强度高、刚性好、耐腐蚀性好;铝锰合金具有高的强度和淬火性能;铝锌合金容易加工,强度高;铝铝合金强度高、可焊。
3.镁及其合金镁具有极低的密度,仅为钢的2/3、铝的1/4,所以被称为轻金属。
镁的强度和硬度较低,但其强度和刚性可以通过合金化得到提高。
镁合金主要包括镁铝合金、镁锌合金和镁锰合金。
镁合金具有极低的密度、良好的耐腐蚀性、高的热导率和良好的可加工性。
4.钛及其合金钛和其合金具有优异的机械性能、抗腐蚀性能、重量轻,因此被广泛应用于航空、航天、船舶、汽车、医疗等领域。
钛合金的主要组成元素为铝、钼、铁、钒等,其中最重要的是钛铝合金和钛铝锌合金。
钛及其合金具有良好的可塑性、良好的焊接性和优异的热膨胀性和低温性能。
5.镍及其合金镍合金主要包括镍铬合金、镍钴合金、镍钼合金等。
镍及其合金具有极高的耐热性、耐腐蚀性和耐磨性,因此被广泛应用于石化、航空、航天和制造业等领域。
在极端条件下,镍合金可以保持其稳定性和可靠性,尤其是在高温、高压环境下,镍合金的性能十分优越。
最新金属材料及非金属材料基础知识
(5)滚动轴承钢 GB/T5216-1985
(i)牌号:GCr9、GCr15SiMn等
(ii)牌号符号意义:
G Cr15 SiMn
化学元素符号,以百分之几表示 含Cr量,以千分之几表示 代表滚动轴承
三、金属材料基本性能
1、金属材料主要性能 ①物理性能:a、密度b、热性能(熔点C导热率λ膨胀系数α)c、电阻性
②特种生铁:
a.天然合金生铁: 天然合金生铁是指含有共生金属,如铜、钒、镍等的 铁矿石或精矿石,用还原剂还原而炼成的一种生铁,它含有一定量的合 金元素,可用来炼钢或铸造。
b.铁合金:是在炼铁中特意加入其它成份,炼成含有多种合金元素的特 种生铁,如硅铁、锰铁、铬铁、钼铁等等。
(iv)冷轧钢:表面光洁、尺寸精确、力学性能好。 (v)冷拔钢:指用冷拔方法生产出的各种冷拔钢材,其特点是精度高,
Y
电热 DIANRE
DR
大字 大字
牌号头
电工用冷轧无取向硅钢 电工用冷轧取向硅钢 电磁铁 碳素工具钢 塑料模具钢
无
WU
取
QU
Q
电铁 DIANTIE
DT
碳
TAN
T
塑模 SUMO
SM
大字 大字 大字 大字 大字
牌号头 牌号头 牌号头 牌号头
滚珠轴承钢
滚
GUN
G
大字
铆螺钢
铆螺 MAOLUO ML
大字
3、常用钢铁产品的牌号表示方法
(i)常用牌号:08、10、15、20、25、30、35、45、20A、40Mn、50、 55等
优质无符号
质量等级:A-高级优质
脱氧方法:同碳素结构
锰元素,锰含量较高ωMn0.70%-1.00%
盾构机机械材料—非铁金属材料
2.铜和铜合金—工业纯铜
(3)磁性:为逆磁性物质,磁化率为-0.085×10-6,常用来制造不受磁场干 扰的磁学仪器,如罗盘、航空仪器。
(4)铜的机械性能 软态铜:抗拉强度σb=200~240MPa, 布氏硬度为35~ 45HB,延伸率δ≈50 %。 硬态铜:抗拉强度σb≥350~400MPa, 布氏硬度110 ~ 130 HB,延伸率 δ=6 %。
• 铜已在航空、造船、化工、电气、机械、等工业部门以及在生活用品的制 造中得到广泛的应用。
2.铜和铜合金—工业纯铜
1、纯铜的性能特点
(1)导电导热性:高的导电、导热性,仅次于银而居第二位。 ➢ 用途:各种导线、电缆、导电牌、电器开关等导电器材和各种冷凝 管、散热管、热交换器、真空电弧炉的结晶器等。 ➢ 所有杂质和加入元素,降低铜的导电、导热性能。
铝电缆
铝电缆
1.铝和铝合金
(3) 延展性很好,可以做成铝箔,在食品工业中广泛应用。
铝箔烧烤托盘
铝箔胶带
1.铝和铝合金
(4) 热的良导体,导热能力比铁大三倍,可以做成炊具及各种热交换器。
铝锅
铝制板式热交换器
1.铝和铝合金
(5) 焊接铁轨—铝热剂
铝热焊接铁路
铝热焊接铁路
1.铝和铝合金
2、铝合金的性能和应用
2.铜和铜合金—铜合金
白铜的应用:
白铜型材
康铜热电偶
白铜件
2.小结
工业纯铜
铜合金
1、纯铜的性能特点 2、工业纯铜的牌号 及应用
1、黄铜的性能、分类和应用 2、青铜的性能、分类和应用 3、白铜的性能和应用
03 轴承合金
3.轴承合金
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重要部件,由轴 承体和轴瓦两部分组成。
非铁合金的分类及应用
非铁合金的分类及应用非铁合金是指除了铁以外的主要成分为其他金属元素的合金材料。
非铁合金通常具有高强度、耐磨、耐腐蚀等优良性能,广泛应用于各个领域。
根据合金中所含金属元素的类型和比例,非铁合金可以分为多种类型。
下面将介绍常见的非铁合金分类及其应用。
1. 铝合金铝合金是由铝和其他金属元素构成的合金,具有低密度、高强度、良好的耐腐蚀性和导热性能。
铝合金广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子等领域。
在航空航天领域,铝合金常用于制造飞机机身、发动机零件和航天器结构。
在汽车领域,铝合金被广泛应用于汽车车身、发动机和悬挂系统等部件。
在建筑领域,铝合金常用于制造门窗、幕墙等建筑构件。
此外,铝合金还被广泛应用于制造电子产品的外壳和散热器等部件。
2. 镁合金镁合金是由镁和其他金属元素构成的合金,具有低密度、高强度和良好的抗冲击性能。
镁合金广泛应用于汽车、航空航天、电子和体育器材等领域。
在汽车领域,镁合金常用于制造汽车零部件,如引擎罩、座椅框架和悬挂系统等。
在航空航天领域,由于镁合金具有轻质高强的特点,常用于制造航空发动机零件和飞机结构件。
在电子领域,镁合金常用于制造笔记本电脑外壳、手机壳体等部件。
此外,镁合金还被广泛应用于制造高尔夫球杆、自行车框架等体育器材。
3. 钛合金钛合金是由钛和其他金属元素构成的合金,具有低密度、高强度和良好的耐腐蚀性能。
钛合金在航空航天、医疗和化工等领域有着广泛的应用。
在航空航天领域,钛合金常用于制造飞机发动机零件、航空器结构件和导弹零件等。
在医疗领域,钛合金被广泛用于制造人工关节、牙科植入物和外科手术器械等。
在化工领域,钛合金常用于制造耐腐蚀设备,如反应器、换热器和储罐等。
4. 铜合金铜合金是由铜和其他金属元素构成的合金,具有优良的导电性、导热性和耐腐蚀性。
铜合金广泛应用于电子、电气、航空航天和化工等领域。
在电子领域,铜合金常用于制造电路板和电子器件的引线。
在电气领域,铜合金常用于制造电线、电缆和变压器等设备。
金属材料学
备课笔记绪论一、本课程主要内容金属材料可分为五类,即钢铁材料、非铁金属材料、金属功能材料、金属间化合物材料和金属基复合材料,本课程学习前两类金属材料,其余的金属材料在别的课程中学习。
1、钢铁材料(1)合金化原理①合金元素在钢中与Fe,C的相互作用。
②合金元素在相变中的作用。
(2)各类钢铁材料2、非铁金属材料介绍铜合金、铝合金、镁合金、钛合金的特点及应用。
二、研究思路使用条件→性能要求→组织结构→化学成分↑生产工艺1、化学成分:碳含量;合金元素种类及含量。
2、生产工艺:(1) 材料生产的全过程。
(2) 不同钢种生产过程中的特殊问题。
如工程结构钢的带状组织,轴承钢的夹杂物,高碳钢的碳化物不均匀性等。
(3) 不同钢种的热处理特点。
不同的合金元素,对淬火加热温度、冷却方式、回火温度、回火冷却方式等热处理工艺制度的不同影响。
3、金属材料的性能金属材料,尤其是钢铁材料,之所以对人类文明发挥那样重要的作用,一方面是由于它本身具有比其它材料远为优越的性能;另一方面是由于它那始终孕育着在性能方面以及数量、质量方面的巨大潜在能力,能随着日益增长的要求,不断更新、发展。
(1) 使用性能:金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。
①力学性能:如强度、塑性、韧性等。
②化学性能:如抗腐蚀、抗氧化等。
③物理性能:如电磁性能等。
(2) 工艺性能:金属材料适应实际生产工艺要求的能力。
主要包括:铸造性;锻造性;深冲性;冷弯性;切削性;淬透性;焊接性等。
如建造九江长江大桥15MnVN钢的焊接性。
使用性能是保证能不能使用,而工艺性能是保证能不能生产和制造的问题。
两者既有联系又有不同,有时是一致的,有时互相矛盾。
例如,一些要求高强度、高硬度、耐高温的材料,常给铸造、压力加工、机械加工带来困难,有时甚至否定材料。
因此,一方面需要改进加工工具或加工制作方法,另一方面要改善材料的工艺性能。
如含铜时效钢06MnNiCuNb,用于制造大型舰船,采用厚板焊接,要求淬透性好,强韧性好,可焊性好,采用低碳加铜时效。
项目八 非铁金属及其合金
淬火+自然 时效
390~440
超硬铝 7A04
退火
≤245
2A50
淬火+人工 时效
353
锻铝
2A70
淬火+人工 时效
353
12
螺栓、铆钉、空气螺旋桨 叶片等
LY11
10
飞机上骨架零件、翼梁、 铆钉、蒙皮等
LY12
10
飞机大梁、桁条、加强框 、起落架等
LC4
12
压气机叶轮及叶片、内燃
LD5
机活塞、在高温下工作的
QAl7 QAl9-4
退火
470
550
QBe2
500
3
70
重要用途的弹簧及其他弹性 元件等
轴承、蜗轮、螺母及在蒸汽
4
110 、海水中工作的高强度、耐
蚀零件等
重要的弹性元件、耐磨零件
3
84 及在高速、高压和高温下工
作的轴承等
(ZCuSn10Pb1
)
砂型
200
铸造
(ZCuPb30)
–
3
80
重载荷、高速度的耐磨零件 ,如轴承、轴套、蜗轮等
2021/12/23
根据纯铝的特点,纯铝主要用于配制各种铝合金,代替铜制作电线或电缆, 以及制作要求质轻、导热、耐大气腐蚀而强度不高的器具。
工业纯铝中的杂质为铁和硅,杂质的质量分数越多,铝的导电性、耐腐蚀性 和塑性越低,表8.2为工业纯铝的牌号、化学成分及用途举例。
牌号
1070 1060 1050 1035
2021/12/23
表8.6 黄铜的代号(牌号)、力学性能及用途
代号(牌号)
状态
抗拉强度 (MPa)
常用金属、非金属材料知识
常用材料基础知识第一节工程常用材料基础知识一、工程材料的分类一般将工程材料按化学成分分为金属材料、非金属材料、高分子材料和复合材料四大类。
(一)金属材料金属材料是最重要的工程材料,包括金属和以金属为基的合金。
工业上把金属和其合金分为两大部分:( 1 )黑色金属材料——铁和以铁为基的合金(钢、铸铁和铁合金)。
( 2 )有色金属材料——黑色金属以外的所有金属及其合金。
有色金属按照性能和特点可分为:轻金属、易熔金属、难熔金属、贵重金属、稀土金属和碱土金属。
(二)非金属材料非金属材料包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀(酸)非金属材料和陶瓷材料等。
( 1 )耐火材料。
耐火材料是指能承受高温下作用而不易损坏的材料。
常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。
( 2 )耐火隔热材料。
耐火隔热材料又称为耐热保温材料。
常用的隔热材料有硅藻土、蛙石、玻璃纤维(又称矿渣棉)、石棉以及它们的制品。
( 3 )耐蚀(酸)非金属材料。
耐蚀(酸)非金属材料的组成主要是金属氧化物、氧化硅和硅酸盐等,在某些情况下它们是不锈钢和耐蚀合金的理想代用品。
常用的非金属耐蚀材料有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。
( 4 )陶瓷材料。
(二)非金属材料非金属材料包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀(酸)非金属材料和陶瓷材料等。
( 1 )耐火材料。
耐火材料是指能承受高温下作用而不易损坏的材料。
常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。
( 2 )耐火隔热材料。
耐火隔热材料又称为耐热保温材料。
常用的隔热材料有硅藻土、蛙石、玻璃纤维(又称矿渣棉)、石棉以及它们的制品。
( 3 )耐蚀(酸)非金属材料。
耐蚀(酸)非金属材料的组成主要是金属氧化物、氧化硅和硅酸盐等,在某些情况下它们是不锈钢和耐蚀合金的理想代用品。
常用的非金属耐蚀材料有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。
( 4 )陶瓷材料。
二、常用工程材料的性能和特点(一)金属材料1 、黑色金属含碳量小于 2 . 11 %(重量)的合金称为钢,合碳量大于 2 . 11 %(重量)的合金称为生铁。
金属材料可分为
金属材料可分为金属材料是一类重要的工程材料,广泛应用于各个领域。
根据其化学成分、结构和性能特点的不同,金属材料可分为多种类型。
本文将对金属材料的分类进行介绍,以便读者更好地了解和应用金属材料。
一、按化学成分分类。
1.1 铁基金属材料。
铁基金属材料是指铁为主要合金元素的金属材料,包括纯铁和各种铁合金。
纯铁主要用于制造钢铁制品,而铁合金主要包括不锈钢、合金钢等,具有良好的机械性能和耐热性能。
1.2 非铁金属材料。
非铁金属材料是指除铁以外的金属材料,包括有色金属和贵金属。
有色金属主要包括铜、铝、镁、镍、锌等,具有良好的导电性和导热性;贵金属主要包括铂、金、银等,具有较高的化学稳定性和抗腐蚀性能。
二、按结构分类。
2.1 结晶金属材料。
结晶金属材料是指具有晶体结构的金属材料,包括多晶金属和单晶金属。
多晶金属由许多晶粒组成,其性能受晶界的影响较大;单晶金属具有单一的晶体结构,具有较好的高温性能和热疲劳性能。
2.2 非晶金属材料。
非晶金属材料是指不具有规则晶体结构的金属材料,其原子排列呈无序状态。
非晶金属具有优异的弹性模量和导热性能,适用于制备高性能的弹簧和导热材料。
三、按性能分类。
3.1 结构金属材料。
结构金属材料是指用于承受机械载荷和保持构件形状稳定的金属材料,包括结构钢、铝合金等。
结构金属材料具有较高的强度和刚度,适用于制造桥梁、建筑结构等。
3.2 功能金属材料。
功能金属材料是指具有特殊功能和性能的金属材料,包括磁性材料、导电材料、热障涂层材料等。
功能金属材料广泛应用于电子、航空航天、能源等领域,发挥着重要的作用。
四、按加工工艺分类。
4.1 铸造金属材料。
铸造金属材料是指通过铸造工艺制备的金属材料,包括铸铁、铸钢、铝合金等。
铸造金属材料具有较低的生产成本和较高的生产效率,适用于大批量生产。
4.2 变形金属材料。
变形金属材料是指通过压力加工、热加工等工艺制备的金属材料,包括锻造材料、轧制材料、拉拔材料等。
材料分类标准
材料分类标准材料分类标准是指根据材料的性质、用途、加工工艺等特点,将材料进行科学、合理地分类的标准。
材料分类标准的制定对于材料的选择、应用、加工具有重要的指导作用,能够提高材料的利用率和加工质量,促进材料科学技术的发展。
一、按材料的性质分类。
1. 金属材料,金属材料是指主要成分为金属元素的材料,包括铁、铜、铝、镁等金属及其合金。
金属材料具有良好的导热、导电、强度高等特点,可广泛应用于机械制造、建筑工程、电子电器等领域。
2. 非金属材料,非金属材料是指主要成分为非金属元素的材料,包括塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等。
非金属材料具有轻质、绝缘、耐腐蚀等特点,可广泛应用于包装、建筑、化工等领域。
3. 复合材料,复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料,具有各种材料的优点,弥补各自的缺点。
复合材料具有高强度、轻质、耐腐蚀等特点,可广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
二、按材料的用途分类。
1. 结构材料,结构材料是用于承受载荷、支撑结构的材料,包括钢材、混凝土、木材等。
结构材料具有高强度、刚度、耐久性等特点,可广泛应用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
2. 功能材料,功能材料是用于实现特定功能的材料,包括磁性材料、光学材料、半导体材料等。
功能材料具有特定的物理、化学、电磁等特性,可广泛应用于电子、通信、光学等领域。
3. 包装材料,包装材料是用于包装商品、保护产品的材料,包括纸张、塑料薄膜、金属板等。
包装材料具有良好的抗拉、抗压、防潮、防震等特点,可广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。
三、按材料的加工工艺分类。
1. 塑性材料,塑性材料是指可以在一定条件下经过加热、加压等工艺形成各种形状的材料,包括塑料、橡胶、纺织品等。
塑性材料具有良好的可塑性、韧性、耐磨性等特点,可广泛应用于注塑、挤出、压延等加工工艺。
2. 变形材料,变形材料是指可以通过机械加工、热处理等工艺改变其形状、尺寸、性能的材料,包括金属材料、合金材料等。
非铁金属材料汇总
1.1 工业纯铝
2. 纯铝的牌号及应用
☻工业纯铝 纯度为98.0%~99.0% ,字母“L”表示,数字越大,纯度越低, 如:L1、
L2、L3……. 。 用途:L1、L2、L3:用于高导电体、电缆、导电机件和防腐机械。 L4、L5、L6:用于器皿、管材、棒材、型材和铆钉等。 L7:用于日用品。
☻工业高纯铝 纯度为99.90%~≥99.99%的铝 。 用途:用作电解电容器用的阳极箔、电容器引线、集成电路导线、
真空蒸发材料、超导体的稳定导体、磁盘合金和高断裂韧性铝合金的 基体金属。
1.铝合金分为变 形铝合金和铸造铝 合金两大类。 变形铝合金又分为 可热处理强化和不 可热处理强化两类.
铝合金分类示意 图
图1-2 晶格参数
三、常用铝合金牌号、性能及用途
1、变形铝合金 ⑴ 变形铝及铝合金牌号表示方法 根据国标规定 ,变形铝及铝合金可直接引用国际四位数字 体系牌号或采用国标规定的四位字符牌号。
5 粉末冶金材料 5.1 粉末冶金材料的生产 5.2 常用的粉末冶金材料
1 铝及铝合金
1.1 工业纯铝
1. 纯铝的主要特性 ☻铝的熔点为660.4℃ ,密度低,铝的导电性和导热性好 ;铝 的化学活泼性极高 ;铝的无磁性 ;在淡水、食物中也具有 很好的耐蚀性. ☻纯铝的强度低,σb仅为70Mpa,可进行冷热压力加工, 可通过冷加工强化或加入合金元素及其热处理强化. ☻纯铝中的主要杂质是Fe和Si,其次尚有Cu、Zn、Mn、 Ni、Ti等 .
二、工业纯铜的牌号及应用 工业纯铜 :用“T”作为铜的汉语拼音字头,数字表示 顺序号。数字越大,纯度越低。 无氧铜:用 “T”和“W”加上序号表示,如TW1、 TW2。 在TW后加脱氧剂化学元素符号表示,如TWP、TWMn。
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铝中常见的杂质:Fe、Si、Cu、Zn、Mg,尤其以Fe和Si常见。
工业纯铝的分类、牌号及应用
纯铝: 99%~99.85%
高纯铝: > 99.85% 铸造纯铝(未经加工):
制作铝铂、导线、电缆以及导热和日用器皿
科学研究、化学工业及一些特殊场合 ZAl 99.5 表示含铝99.5%的铸造纯铝
第一节、铝及铝合金
二、合金铝
在铝中加入合金元素,配制成各种成分的铝合金是提高铝强度的有效途径, 铝合金主要靠固溶强化来提高其强度。
铝合金强化的基本原理
L 变形 铝合 金 D 铸造铝合金 可热处理强化
不可 热处 理强 化 Al
F
第一节、铝及铝合金
铝合金强化的基本原理
铝中加入不同合金元素对相图D及F点成分的影响
合金 D点合金含量,wt%
Al-Zn 3.16
Al-Mg 14.90
Al-Cu 5.65
Al-Mn Al-Si 1.95 1.65
D点温度,C
F点合金含量,wt%
275
6
451
0.34
548
0.20
659
0.05
577
0.05
第一节、铝及铝合金
铝合金的热处理
1、退火: 变形铝合金的退火:1)目的是使其成分均匀化,提高其塑性。
Al – Mg ZL 301 ZL 302 ZL 303
Al – Zn ZL 401 ZL 402 ZL 403
第二节、铜及铜合金
一、纯铜
1、纯铜的特性: 纯铜表面氧化后呈紫红色,故又称为紫铜。 当铜暴露在大气中时,能在其表面生成绿色的保护膜(CuCO3· 2Cu(OH)2,); 又称铜绿。 铜为FCC结构,无同素已构转变,塑性很好。
2、铸造铝合金: ZL101,Z代表铸造,L代表铝合金,第一位数字表示系列(1 表示Al-Si系,2表示Al-Cu系,3表示Al-Mg系,4为Al- Zn系),后两位表示合金顺序号(表8-5)。
Al – Si ZL 101 ZL 102 ZL 103
Al – Cu ZL 201 ZL 202 ZL 203
1、工业纯铜的代号、热处理及应用: 纯铜表面氧化后呈紫红色,故又称为紫铜。
工 业 纯 铜
铜锭
电解铜 无氧铜
未加工产品 加工产品
代号:Cu1、Cu2 两种 代号:TU1、TU2 两种
工业纯铜加工产品的代号、成分及用途 代 号 WCu ,% 主要杂质 ,%
Bi
T1 T2
99.95 0.002
Pb
0.005
变形纯铝(经加工变形):
1×××,2×××,3×××,
第一位数字表示铝或合金的组别,1表示纯铝,2~7分别表示以Cu、 Mn、Si、Mg、Zn为主要合金元素的铝合金。
第二位是字母,A表示原始纯铝或铝合金,B表示改型纯铝或铝合金
后两位数字,对于纯铝表示铝的含量小数点后两位数字。 1A30: 含99.30%的变形原始纯铝
2、纯铜中的杂质: Pb、Bi、O、S、P等杂质,这些杂质不仅降低了铜的导电、导热性能,还会 形成低熔点的(<400C)的共晶体,从而破坏晶粒间的结合,造成脆性断裂,即 为“热脆”。
3、纯铜性能及用途 性能:导电、导热性好,塑性好,耐蚀性好。 用途:导电、导热器材,耐蚀器皿, 配制铜合金。 。
第二节、铜及铜合金
通常称均匀化退火
退火工艺:低于固相线20~40C,保温几~几十小时 2)对于经过加工变形的铝合金,退火的目的主要目 的是消除加工硬化,有利于后续加工则成为中间退火 或再结晶退火。 退火工艺:再结晶温度以上保温1~4小时。
铸造铝合金的退火: 主要是消除铸铝合金的成分不均匀性和内应力。
第一节、铝及铝合金
O2
0.02
杂质总 量
0.05
Hale Waihona Puke 用途举例99.90 99.70
0.002 0.002
0.005 0.010
0.06 0.10
0.10 0.30
电线、电缆、导电螺钉、雷管、化 工用蒸发器、储藏器和各种管道
T3
电气开关、垫圈、管道
第二节、铜及铜合金
二、铜合金 1、黄铜 以Zn为主作为合金元素加入的铜合金称为黄铜。
非铁金属材料
第一节、铝及铝合金
一、纯铝 纯铝的特性
密度:2.7g/cm3
熔点:660C 良好的导电性、导热性 易拉罐的制备过程
在大气条件下其表面很容易生成Al2O3薄膜
属面心立方结构(FCC),塑性很好: d=35%~40% 硬度、强度低: HB25~30, sb=80~100MPa
第一节、铝及铝合金
铝合金的热处理
2、时效强化处理: 时效强化:将合金加热到一定温度,经过一段时间的保温,使其内部析出 颗粒细小的第二相,从而使合金的强度硬度得到提高的现象。 一般将室温下进行的时效处理称为自然时效处理,而在加热条 件下进行的时效称为人工时效处理。 时效强化机理:在时效处理过程中,形成了与基体形成共格或半共格的第 二相,并且它们弥散地分布于基体中,从而阻止了位错的滑移 与运动。因此使材料的强度提高。
第一节、铝及铝合金
铝合金的牌号及应用
1、变形铝合金: 防锈铝合金: LF21,L代表铝,F代表防锈,数字表示序号; 硬铝合金: 超硬铝: LY1、LY11。 L代表铝,Y代表硬,数字为序号; LC4、LC6。L表铝,C表超硬,数字表序号,主要是Al-CuMg-Zn 系合金
锻铝合金:
LD5。L表铝,D表锻造,数字表序号,主要是Al-Cu-Mg-Si 系合金。具有良好的热塑性,易于锻造。
第二节、铜及铜合金
二、铜合金 1、青铜 人类早期使用的青铜为锡青铜,表面呈青灰色,主要是Cu-Sn合金。 近代工业还将铜铝、铜铍、铜铅、铜硅等铜合金皆称为青铜或特殊青铜。 锡青铜:Sn:3~14%-Cu 铝青铜:Al:<12%-Cu 铍青铜:Be: 1.2~2.5%-Cu
如: QSn 4 – 3 , 主加Sn,4%,其它 3%(Zn),其 余为Cu。 QAl 9 – 4 , 主加 Al,9%,其它 4%(Fe),其余 为Cu。
普通黄铜:Cu-Zn二元合金 。 用“H+数字”表示, H90 特殊黄铜:加入Si、Al、Sn、Pb、Mn、Fe、Ni,“H+主加元 素符号+含铜量+主加元素含量”表示, 如HPb59 -1
Cu – Zn 合金中再加少量其它元素,如: HPb 74 – 3, Wcu = 74%, WPb = 3%, 其余为Zn。 HAl 77 – 3, Wcu = 77%, WAl = 3%, 其余为Zn。