有色金属材料
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工业上使用的纯铜，其含铜量为99.5％~99.95％。其牌 号有T1、T2、T3、T4四种。T为“铜”至汉语拼音字首， 数字为序号，顺序号越大，杂质含量越高。
机械制造基础
2、铜合金
➢ 主要合金成份分类 黄铜-----铜锌合金 青铜-----铜锡合金等(除了锌镍外，加入其他元素的合金 均称青铜) 白铜-----铜镍合金
机械制造基础
2、铝合金
➢ 纯铝的强度很低，故不宜作结构材料。 加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，在保持纯铝质 轻等优点的同时还能具有较高的强度。 广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方 面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻 自重。
机械制造基础
波音767客机采用的铝合金约占机体结构重量 81％
其他性能，这种热处理也称为（固溶）强化处理。
机械制造基础
铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金
➢ （1）形变铝合金
塑性好，适合压力加工。 形变铝合金按其主要性能和用途又分为防锈铝（LF）、硬铝（LY）、 超硬铝（LC）、锻铝（LD）四类。
机械制造基础
➢ （2）铸造铝合金 铸造性能好，适用于铸造
机械制造基础
铜及铜合金
1、纯铜
➢ 顾名思义就是含铜量最高的铜，因为颜色紫红又称紫铜 。 铜是人类发现最早的金属之一，也是最好的纯金属之一，稍 硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能 较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力，在干燥的空 气里很稳定。但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色 的碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3，这叫铜绿。可溶于硝酸和热 浓硫酸，略溶于盐酸。容易被碱侵蚀。
机械制造基础
➢ ① 黄铜 ➢ 以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄
铜 。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的 黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。 H80：金黄铜，美丽的金黄色，可做装饰品
H70：三七黄铜，较好的塑性和冷成型性，弹壳、散热器 H62：四六黄铜，强度最高，良好的热塑性、切削加工性，
大家好
机械制造基础
§4.3 有色金属材料
有色金属，指铁以外的所有金属。有色 金属材料是金属材料的一类，主要是铜、铝、 铅和镍及其合金等。
机械制造基础
有色金属应用最广泛的是铝、铜及其合金
机械制造基础
铝及铝合金
1、工业纯铝（铝含量不低于99.00％）
➢ 纯铝是一种银白色的金属。特性如下： (1)质轻、密度小，仅为2.7 g/cm，是轻金属 (2)铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有
应用最多，制造弹簧、垫圈等。
机械制造基础
➢ 特殊黄铜
为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑ 锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐ 但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提 高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶 热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切 削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配 件等。 船舶常用的消防栓防爆月牙扳手，就是黄铜加铝铸 造而成。
F-15高性能战斗机使 用35.5％铝合金
机械制造基础
发射“阿波罗”号飞 船的 “土星” 5号运 载火箭各级的燃料箱、 氧化剂箱、箱间段、 级间段、尾段和仪器 舱都用铝合金制造
机械制造基础
铝合金分类
图 铝合金分类示意图
机械制造基础
铝合金的强化处理
➢ 铝合金的热处理与钢不同 ➢ 钢是通过控制同素异构转变来改变性能 ➢ 铝合金是通过固溶﹣时效处理来提高强度、硬度和
铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的 氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造 工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。 (3)铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍 (4)铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银)，在100 ℃～150 ℃时 可制成薄于0.01 mm的铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还 可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。 （5）耐低温，铝在温度低时，它的强度反而增加而无脆性，因此它是理想 的用于低温装置材料，如冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、氧化氢的生 产装置。
机械制造基础
➢ 铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、 轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色 金属材料的消费中仅次于铝。
➢ 铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大，占总消费量一 半以上。用于各种电缆和导线，电机和变压器的这种，开关 以及印刷线路板 在机械和运输车辆制造中，用于制造工业 阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。
➢ 在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。 ➢ 在国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等，每生产
300万发子弹，需用铜13-14吨。 ➢ 在建筑工业中，用做各种管道、管道配件Hale Waihona Puke Baidu装饰器件等。
机械制造基础
铜做内芯的导线
铜炉
铜制电热圈
子弹
机械制造基础
注：由于铜的价格昂贵，为贵重金属，一般不做结构零件，主 要用于制作导电材料及配制铜合金材料
机械制造基础
②青铜
原指铜锡合金﹐除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜﹐并 常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造 性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑ 齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。 铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮 ﹑轴套﹑船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高﹐导 电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件 。
机械制造基础
2、铜合金
➢ 主要合金成份分类 黄铜-----铜锌合金 青铜-----铜锡合金等(除了锌镍外，加入其他元素的合金 均称青铜) 白铜-----铜镍合金
机械制造基础
2、铝合金
➢ 纯铝的强度很低，故不宜作结构材料。 加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，在保持纯铝质 轻等优点的同时还能具有较高的强度。 广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方 面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻 自重。
机械制造基础
波音767客机采用的铝合金约占机体结构重量 81％
其他性能，这种热处理也称为（固溶）强化处理。
机械制造基础
铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金
➢ （1）形变铝合金
塑性好，适合压力加工。 形变铝合金按其主要性能和用途又分为防锈铝（LF）、硬铝（LY）、 超硬铝（LC）、锻铝（LD）四类。
机械制造基础
➢ （2）铸造铝合金 铸造性能好，适用于铸造
机械制造基础
铜及铜合金
1、纯铜
➢ 顾名思义就是含铜量最高的铜，因为颜色紫红又称紫铜 。 铜是人类发现最早的金属之一，也是最好的纯金属之一，稍 硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能 较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力，在干燥的空 气里很稳定。但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色 的碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3，这叫铜绿。可溶于硝酸和热 浓硫酸，略溶于盐酸。容易被碱侵蚀。
机械制造基础
➢ ① 黄铜 ➢ 以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄
铜 。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的 黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。 H80：金黄铜，美丽的金黄色，可做装饰品
H70：三七黄铜，较好的塑性和冷成型性，弹壳、散热器 H62：四六黄铜，强度最高，良好的热塑性、切削加工性，
大家好
机械制造基础
§4.3 有色金属材料
有色金属，指铁以外的所有金属。有色 金属材料是金属材料的一类，主要是铜、铝、 铅和镍及其合金等。
机械制造基础
有色金属应用最广泛的是铝、铜及其合金
机械制造基础
铝及铝合金
1、工业纯铝（铝含量不低于99.00％）
➢ 纯铝是一种银白色的金属。特性如下： (1)质轻、密度小，仅为2.7 g/cm，是轻金属 (2)铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有
应用最多，制造弹簧、垫圈等。
机械制造基础
➢ 特殊黄铜
为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑ 锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐ 但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提 高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶 热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切 削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配 件等。 船舶常用的消防栓防爆月牙扳手，就是黄铜加铝铸 造而成。
F-15高性能战斗机使 用35.5％铝合金
机械制造基础
发射“阿波罗”号飞 船的 “土星” 5号运 载火箭各级的燃料箱、 氧化剂箱、箱间段、 级间段、尾段和仪器 舱都用铝合金制造
机械制造基础
铝合金分类
图 铝合金分类示意图
机械制造基础
铝合金的强化处理
➢ 铝合金的热处理与钢不同 ➢ 钢是通过控制同素异构转变来改变性能 ➢ 铝合金是通过固溶﹣时效处理来提高强度、硬度和
铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的 氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造 工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。 (3)铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍 (4)铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银)，在100 ℃～150 ℃时 可制成薄于0.01 mm的铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还 可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。 （5）耐低温，铝在温度低时，它的强度反而增加而无脆性，因此它是理想 的用于低温装置材料，如冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、氧化氢的生 产装置。
机械制造基础
➢ 铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、 轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色 金属材料的消费中仅次于铝。
➢ 铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大，占总消费量一 半以上。用于各种电缆和导线，电机和变压器的这种，开关 以及印刷线路板 在机械和运输车辆制造中，用于制造工业 阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。
➢ 在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。 ➢ 在国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等，每生产
300万发子弹，需用铜13-14吨。 ➢ 在建筑工业中，用做各种管道、管道配件Hale Waihona Puke Baidu装饰器件等。
机械制造基础
铜做内芯的导线
铜炉
铜制电热圈
子弹
机械制造基础
注：由于铜的价格昂贵，为贵重金属，一般不做结构零件，主 要用于制作导电材料及配制铜合金材料
机械制造基础
②青铜
原指铜锡合金﹐除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜﹐并 常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造 性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑ 齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。 铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮 ﹑轴套﹑船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高﹐导 电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件 。