第三章 工程材料 第二节 有色金属和非金属材料

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第二节 有色金属和非金属材料

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一、有色金属及合金

1.铝及铝合金 (1)纯铝 纯铝是银白色金属，主要的性能特点是密度 小，导电性和导热性高，抗大气腐蚀性能好， 塑性好，无铁磁性。因此适宜制作要求导电的 电线、电缆，以及具有导热和耐大气腐蚀而对 强度要求不高的某些制品。

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牌号：纯铝代号用1 ╳ ╳ ╳ 系列表示 。牌 号的最后两位数字表示最低铝的百分含量，牌 号第二位的字母表示原始纯铝的改型情况：A 为原始纯铝，B~Y为其改型。例如1A35表示 99.35%的纯铝。 工业高纯铝纯度可达99.00% ~ 99.80%,这类 铝主要用于制成管、棒、线等型材以及配制铝 合金的原料。

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(2)铝合金 铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金。 ①变形铝合金 分类：按其主要性能和用途分为防锈铝合金、硬铝 合金、超硬铝合金和锻铝合金。 牌号：用2 ╳ ╳ ╳ ~ 8 ╳ ╳ ╳ 系列表示。牌号 的最后两位数用来区分同一组中不同的铝合金。第二 位字母表示原始铝合金的改型情况： A为原始铝合金，其他为原始铝合金的改型合金。

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②铸造铝合金 分类：根据化学成分不同可分为铝—硅系、铝— 铜系、铝——镁系和铝—锌系等合金。 性能：铸造铝合金具有优良的铸造性能和抗蚀性。 用途：常用于制造轻质、耐蚀、形状复杂的零件， 如活塞仪表外壳、发动机缸体等。 牌号：以“Z”(“铸”字的汉语拼音第一个字母) 为首，后加铝的元素符号，再加主要添加元素符 号及其百分含量来表示。例如ZAlSi9Mg。

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2.铜及铜合金 (1)工业纯铜 工业纯铜呈玫瑰红色，表面氧化膜是紫色， 故称紫铜。其纯度为99.5~99.95%。主要用于 制作导电材料及配制铜合金的原料。 牌号：工业纯铜用“T”和数字表示。“T”表 示“铜”字母汉语拼音字首，数字表示顺序号。 顺序号越大，杂质含量越高。常见牌号有T1、 T2、T3和T4。

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(2)铜合金 ①黄铜 黄铜是以锌为主加元素的铜合金。 a.普通黄铜： 普通黄铜是铜和锌的合金。 牌号：用“黄”字汉语拼音字母的字首“H” 加数字表示。数字表示平均含铜质量分数的百 分数。如H70表示平均含铜质量分数为70%,含 锌量为30%的普通黄铜。

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常用的牌号用途：H80,颜色是美丽的黄金色， 又称金黄铜，可作装饰品；H70又称三七黄铜， 它具有较好的塑性和冷成型性，用于制造弹壳、 散热器等，故又称为弹壳黄铜；H62又称四六 黄铜，是普通黄铜中强度最高的一种，主要用 于制造弹簧、垫圈、金属网等。

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b.特殊黄铜： 在普通黄铜中再加入其它合金 元素所组成的铜合金，称为特殊黄铜。常加

入 的元素有铅、锡、铝、锰、硅等，相应地可称 这些特殊黄铜为铅黄铜、锡黄铜、铝黄铜、锰 黄铜和硅黄铜。加入合金元素提高了黄铜的强 度、耐蚀性和改善工艺性。

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牌号：由“H”与主加合金元素符号、铜含量 百分数、合金元素含量百分数组成。如 HPb59—1表示含铜质量分数为59%,含铅质量 分数为1%,其余为锌的铅黄铜。 常用的牌号用途：铅黄铜(HPb59—1)主要 用于制造大型轴套、垫圈等；锰黄铜 (HMn58—2)主要用于制造在腐蚀条件下工作 的零件，如气阀、滑阀等。

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②青铜 青铜是指除黄铜和白铜以外，其余的铜合金 的统称。按其化学成分可分为锡青铜和无锡青 铜。 牌号：由“Q”,主加元素符号及其含量百分 数，其他元素的含量百分数组成。如QSn4—3 表示含锡质量分数为4%,其他元素为3%,其余 为铜的锡青铜。

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3.轴承合金 定义：在滑动轴承中，制造轴瓦或内衬的合 金称为轴承合金。 牌号：由“Z”(“铸”字汉语拼音字首)。 基体金属元素，主要金属元素符号和各主要合 金元素平均的百分数组成。 分类：常用的轴承合金有锡基、铅基、铝基 轴承合金。

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4.硬质合金 定义：硬质合金是指以一种或几种难溶碳化 物(如碳化钨、碳化钛等)的粉末为主要成分， 加入起粘结作用的金属钴粉末，用粉末冶金方 法制作的材料。 性能特点：硬度高、红硬性好、耐磨性好。

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分类：常用硬质合金按成分和性能特点分为 钨钴类硬质合金，钨钛钴类硬质合金，钴钛钽 (铌)类硬质合金。 (1)钨钴类硬质合金 主要成分：碳化钨(WC)和粘接剂(Co)。 牌号：“YG”(“硬、钴”两字汉语拼音字首) 和平均含钴量的百分数组成。 用途：YG类合金适合于加工脆性材料。

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(2)钨钛钴类硬质合金 主要成分：碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)和 钴(Co)。 牌号：“YT”(“硬、钛”两字汉语拼音字首) 和碳化钛平均含量的百分数。例如YT15表示平 均WTiC=15%,其余为碳化钨和钴含量的钨钛钴 类硬质合金。

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用途：YT类合金适合于加工塑性材料。同一 类硬质合金中，含钴量较高的适宜制造粗加工 刃具；含钴量低的适宜制造精加工刃具。