1.3有色金属材料及其在汽车上的应用 (课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（北京理工大学出版社）

任务三 有色金属材料及其在汽车上的应用 （一）铝及铝合金； （二）铜及铜合金； （三）滑动轴承合金； 目录 任务导入 有色金属具有钢铁材料不具备的许多特殊的物理和化学性能，又有一定的力学性能和良好的工艺性能，在汽车制造中是不可缺少的材料。什么是有色金属材料，在汽车制造中常用的有色金属材料有哪些，它们各自有什么样的性能特点呢？ 任务三 有色金属材料及其在汽车上的应用 任务分析 通常把钢铁材料以外的其他金属都叫作有色金属，包括铝、镁、铜、锌、铅、锡、镍、钛、金、银、钼、钒等金属及其合金。与钢铁相比，由于成本较高，其产量和使用量相对较少，但有色金属具有比钢铁更为优良的物理性能和化学性能。如铝、镁、钛及其合金的密度小，比强度高；铜、锌、镍、钛及其合金耐腐蚀性强；某些有色金属具有特殊的电、磁、热膨胀性能，可以满足汽车零件的特殊性能要求。 有色金属的种类繁多，常用的主要有铝及其合金，铜及其合金，轴承合金，钛、镁及合金等。 任务三 有色金属材料及其在汽车上的应用 1.了解各种有色金属及其合金的种类； 2.掌握常用有色金属及其合金的性能特点； 3.掌握有色金属及其合金在汽车上的应用。 学习目标 任务三 有色金属材料及其在汽车上的应用 （一）铝及铝合金 相关知识 铝及铝合金是应用最广泛的有色金属，目前其产量仅次于钢铁材料。由于铝的密度小，有利于汽车的轻量化发展，在汽车中的使用量和使用率正在逐渐增加。 任务三 有色金属材料及其在汽车上的应用 1.铝及铝合金的主要特性 1）密度小 铝的密度约为2. 7g/cm3，仅为铁密度的1/3。在电力、航空、航天等部门及日常生活中得到广泛的应用。 2）耐蚀性好 在大气中，铝本身能自然形成氧化膜，具有优良的耐蚀性，不像钢铁那样容易生锈。 3）加工性好 铝富有延展性，容易制成板、箔、棒、管、线、型材等各种形状的制品，易于成形加工、切削加工，纯铝的价格比铜便宜。 任务三 有色金属材料及其在汽车上的应用 2、工业纯铝 纯铝中含有铁、硅、铜、锌等杂质元素，使性能略微降低。纯铝材料按纯度可分为三类。 1）高纯铝 纯度为99. 93%～99. 99%，牌号有L01、L02、L03、L04等4种，编号越大，纯度越高。主要用于科学研究及制作电容器等。 2）工业高纯铝 纯度为98.85%～99.9%，牌号有L0、L00等，用于制作铝箔、包铝及冶炼铝合金的原料。 3）工业纯铝 纯度为98. 0%～99. 0%，牌号有L1、L2、L3、L4、L5等5种，编号越大，纯度越低。可制作电缆、电线、器皿及配制合金。 任务三 有色金属材料及其在汽车上的应用 3、铝合金 纯铝因其强度低、可焊接性差等特点，在汽车工业中使用较少，而铝合金得到了广泛的应用。铝合金就是在纯铝中加入适量的Si、Cu、Mg、Mn等元素后组成的合金。汽车发动机的主要零件——活塞，由铝合金制造，有些汽车的气缸体、气缸盖以及汽车的车轮也逐渐用铝合金制造。铝合金已经成为重要的汽车材料之一。 铝合金按加工特点和化学成分的不同，可分为变形铝合金和铸造铝合金两类。 任务三 有色金属材料及其在汽车上的应用 铝合金在汽车上的应用实例如下：ZL103用于风扇、离合器壳体、前盖、主动板等；ZL104用于缸盖盖罩、挺杆室盖板、离心式机油过滤器底座、转子罩、转子体、外罩及过滤法兰等；ZL108用于发动机活塞。 任务三 有色金属材料及其在汽车上的应用 （二）铜及铜合金 铜及铜合金是历史上应用最早的金属，具有良好的耐蚀性和导电、导热性能，铜合金还有较高的力学性能。目前，工业上使用的铜及铜合金主要有工业纯铜、黄铜、青铜和白铜（铜镍合金）等。 1、工业纯铜 纯铜因其是用电解法获得的，故也称电解铜。工业纯铜的纯度为99.5%～99. 95%，通常成紫红色，又称紫铜。 纯铜的密度约为8. 9g/cm3，熔点为1083℃，具有很高的导电性和导热性，其导电性仅次于银而居第二位，故在电器工业和动力机械中得到广泛应用，如用于制作导线、散热器、冷凝器等。抗蚀性较好，在大气、水蒸气、水及热水中基本不腐蚀，但在海水中易受腐蚀。强度低，塑性高，便于冷、热锻压加工。 任务三 有色金属材料及其在汽车上的应用 2、铜合金 铜合金按加入元素的不同可分为黄铜、青铜和白铜。在机械生产中普遍使用的铜合金是黄铜和青铜。 1）黄铜 由铜和锌组成的合金，含锌一般在35%～40%之间，称为黄铜。黄铜按成分和应用的不同，又可分为普通黄铜、特殊黄铜和铸造黄铜。 2）青铜 加入元素分别为锡、铝、硅、铍、锰、铅、钛等的铜合金统称为青铜。当主要加入元素为锡时，称为锡青铜，