有色金屬及其合金具有鋼鐵材料所沒有的許多特殊的機(jī)械、物理和化學(xué)性能,在機(jī)械、儀器儀表制造等工業(yè)中廣泛使用的有鋁、銅、鈦、鎂、鎳及其合金。
(一)鋁及鋁合金
1、純鋁
(1)純鋁的密度只有2.7g/cm,僅為鐵的1/3。鋁的導(dǎo)電性好,其磁化率極低,接近于非鐵磁性材料。有電氣工程、航空及宇航工業(yè)、一般機(jī)械和輕工業(yè)中廣泛應(yīng)用。
(2)純鋁按純度可分為高純鋁和工業(yè)純鋁兩類。高純鋁主要用科學(xué)研究及制作電容器等。 工業(yè)純鋁按純度高低分別用于制作鋁箔、包鋁和電線、電纜、器血、焊條、裝飾材料、反光板、熱交換器等。
2、鋁合金
(1)鋁合金熱處理后可顯著提高強(qiáng)度,可用于制造承受較大載荷的機(jī)器零件和構(gòu)件。
(2)鋁合金按照成分和工藝特點(diǎn)不同分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。例如,變形鋁合金可采用鍛造、軋制、擠壓等方法制成板材、帶材、棒材、管材、線材等。鑄造鋁合金適于鑄造生產(chǎn),可直接澆鑄成鋁合金鑄件。
(二)銅及銅合金
1、純銅
(1)純銅常稱紫銅,主要用于制作電導(dǎo)體及配制合金。純銅、銅合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性很好,對(duì)大氣和水的抗蝕能力很高。銅是抗磁性物質(zhì)。
(2)根據(jù)雜質(zhì)含量的不同,工業(yè)純銅牌號(hào)分為四種:T1、T2、T3、T4。編號(hào)超大,純度越低。T1主要用于導(dǎo)電材料和配制高純度合金;T2主要用于電力輸送用導(dǎo)電材料,制作電線、電纜等;T3、T4主要用于電工器材、電氣開關(guān)、墊圈、鉚釘、油管制作等。
2、銅合金
銅中加入合金元素后,可獲得較高的強(qiáng)度和硬度,而且塑性很好,容易冷、熱成型,易焊接。鑄造銅合金有很好的鑄造性能。銅 合金一般分為黃銅、青銅、白銅三大類。
(1)黃銅
黃銅是以鋅為主要合金元素的銅合金。黃銅分為普通黃銅和復(fù)雜黃銅兩種。復(fù)雜黃銅又分為鉛黃銅、錫黃銅、鋁黃銅等。例如,鑄造鉛黃銅可制作軸瓦各襯套;錫黃銅廣泛用于制作船舶零件;鋁黃銅可用物制造大型蝸桿、海船用螺旋槳等。
(2)青銅
含鋁、硅、鉛、鈹、錳等的銅合金習(xí)慣稱為青銅,有錫青銅、鋁青銅、鈹青銅廣泛用于制作船零件;鋁黃銅可用于制造大型蝸桿、海船用螺旋槳等。
(3)白銅
白銅是以鎳為主要合金元素的銅合金。主要用于制造船舶儀器零件、化工機(jī)械零件及醫(yī)療器械等 。錳含量高的錳白銅可制作熱電偶絲。
(三)鈦及鈦合金
1、鈦的熔點(diǎn)高,熱膨脹系數(shù)小,導(dǎo)熱性差。純鈦塑性好、強(qiáng)度低,容易加工成型,可制成細(xì)絲和薄片。鈦的抗氧化能力優(yōu)于大多數(shù)奧氏體不銹鋼。
2、工業(yè)純鈦中含有氫、碳、氧、鐵、鎂等雜質(zhì)元素,工業(yè)純鈦可制在350 ℃以下工作、強(qiáng)度要求不高的零件。
(四)鎂及鎂合金
1、純美的室溫溫密度僅為1.74g/cm,是所有金屬結(jié)構(gòu)材料中最低的。
2、鎂合金按照形成的工藝特點(diǎn)不同分為變形鎂合金和鑄造鎂合金兩類。例如,變形鎂合金可用于結(jié)構(gòu)件、管件等;鑄造鎂合金可用于壓鋒件、抗蠕變壓鑄件等。
(五)鎳及鎳合金
1、純鎳
純鎳具有優(yōu)異的耐腐蝕和抗高溫氧化性能,是重要的工程金屬材料。工業(yè)純鎳有良好的強(qiáng)度和導(dǎo)電性??捎糜陔娮悠骷?;同時(shí)由于其耐蝕性好,還可用于食品加工設(shè)備。
2、鎳合金
鎳合金其耐蝕性和力學(xué)性能進(jìn)一步提高,還可具有特殊物理性能。鎳合金按其特性和應(yīng)用領(lǐng)域分為耐腐蝕鎳合金、耐高溫鎳合金和功能鎳合金三類。例如,耐腐蝕鎳合金可用于化工、石油、船舶等領(lǐng)域,如閥門、泵、船舶緊固件、鍋爐熱交換器等;耐高溫鎳合金廣泛用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)和運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤、壓氣機(jī)盤行行等。