常用牌号：ZQAl9-2、ZQAl10-3-1.5等。 用途：形状简单的大型铸件；船舶、飞机及仪器中的高强、 耐磨、耐蚀件，如齿轮、轴承、蜗轮、轴套、螺旋桨等。

第五节 其他工程材料
一、高分子材料 基本概念


高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。
常称聚合物或高聚物。

高分子化合物有天然的，也有人工合成的。工业 用高分子材料主要是人工合成的。

模锻件和铆接件，如
螺旋桨、梁、铆钉等.


③ 超硬铝合金
属Al-Zn-Mg-Cu系合金，并
含有少量Cr和Mn。

室温强度最高的铝合金 热态塑性好，但耐蚀性差。 常用合金有 LC4 (7A04 )、 LC9 (7A09 )等，主要用于工 作温度较低、受力较大的结 构件, 如飞机大梁、起落架等.

① Al-Si系铸造铝合金

又称硅铝明。其中ZL102(ZAlSi12)是含12%Si的
铝硅二元合金，称为简单硅铝明.
在普通铸造条件下， ZL102组织几乎全部为共晶体，
由粗针状的硅晶体和固溶体组成，强度和塑性都较 差。生产上通常用钠盐变质剂进行变质处理，得到细 小均匀的共晶体加一次固溶体组织，以提高性能。
飞 机 主 起 落 架

④ 锻铝合金 Al-Cu-Mg-Si系合金 可 锻性好，力学性能高， 用于形状复杂的锻件和 模锻件，如喷气发动机
压气机叶轮、导风轮等.

压气机叶片
Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热锻铝合金 常用牌号有LD7
(2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等 。用于制造150


硅青铜：QSi3-1 用途：弹簧、耐蚀零件以及蜗轮、蜗杆、齿轮、制动杆
铅青铜：ZQPb30 用途：航空发动机、柴油机发动机曲轴和连杆轴承

铝青铜 以铝为主加元素的 铜合金，铝含量为
5~11%。

强度、硬度、耐 焊接性能差。
大型水力发电设备中的抗磨环
磨性、耐热性及耐蚀性高于黄铜和锡青铜，铸造性能好，但


⑷ Al-Zn系铸造铝合金
这类合金的铸造性能好，强度较高，可自然时效强
化；但密度大，耐蚀性较差。

常用代号为 ZL401(ZAlZn11Si7)、 ZL402(ZAlZn6Mg)等. 主要用于制造形状复 杂受力较小的汽车、 飞机、仪器零件。
大型空压机活塞(ZL401)

（二）铜及铜合金


铜及铜合金性能特点
高的铸件。
锡青铜锭


常用牌号：
QSn4-3、QSn6.5-0.4等。
船用青铜软 管快速接头 阀(锡青铜阀 体、阀盖)

主要用于耐蚀承载件,
如弹簧、轴承、齿轮 轴、蜗轮、垫圈等。
锡青铜管
特殊青铜

与普通青铜相比，特殊青铜具有更高的强度、硬度、抗蚀性 与耐磨性。铸造流动性很好，可得到致密铸件，但收缩率大。
1、纯铜呈紫红色，故又称紫铜，具有 面心立方晶格，无同素异构转变，无磁
热轧铜合金
性。

纯铜的导电、导热性能极好，无磁性， 且具有优良的耐蚀性和塑性、韧性。 用于制造电线、电缆、导热及耐蚀器材、 电器元件等，一般不用于结构零件


2、铜合金 铜合金常加元素为Zn、Sn、Al、Mn、Ni、Fe、Be、Ti、 Zr、Cr等，既提高了强度，又保持了纯铜特性.
超硬铝合金：LC +顺序号
LD +顺序号
铝是可以回收利用的金属


常用变形铝合金
① 防锈铝合金 主要是Al-Mn和Al-Mg 系合金。
卫星天线 （LF2）

Mn和Mg主要作用是
提高抗蚀能力和塑性，并起固溶强化作用。

防锈铝合金锻造退火后组织为单相固溶体，抗蚀性、 焊接性能好，易于变形加工，但切削性能差。 不能进行热处理强化，常利用加工硬化提高其强度。

铝及铝合金性能特点

纯铝具有银白色金属光泽，密度小
(2.72 )，熔点低(660.4℃), 导电、导 热性能优良。 耐大气腐蚀，易于加工成形 。
铝合金制造的机翼

具有面心立方晶格，无同素异构转变，
无磁性。

塑性高;强度低

铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性。 铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn等，此外
单相黄铜
两相黄铜


单相黄铜塑性好。
常用牌号：H80、H70、 H68。
冷凝器管

适于制造冷变形零件，如弹壳、 冷凝器管等。

两相黄铜热塑性好, 强度高.
常用牌号：H59、H62。 适于制造受力件，如垫圈、销 钉、铆钉、导管、散热器等。
汽车机油泵衬套
特殊黄铜

黄铜棒
在普通黄铜的基础上加入Al、 Fe、 Si、Mn、Pb、 Sn、Ni等元素形 成特殊黄铜。
聚乙烯分子链


高分子材料的分类
⑴ 按用途分塑料、橡胶、纤维、胶
粘剂、涂料等。

⑵ 按聚合物的热行为分为热塑性聚
合物和热固性聚合物
1、工程塑料

塑料在一定温度、压力下可塑制成型，在常温下能 保持其形状不变。 塑料的组成
塑料是以合成树脂为主要成分， 加入各种添加剂。 树脂是塑料的主要成分，对塑



主要用于：热冲压及切削加工零件，船舶及化工零件，如冷
凝管、齿轮、螺旋桨、轴承、衬套及阀体等。
青铜制品


②青铜
除黄铜和白铜（Cu-Ni二元合金）
外的其他铜合金统称为青铜。

青铜的牌号：Q +主加元素符号及 其平均百分含量+其他元素平均百 分含量 如QSn4-3(含4%Sn、3%Zn).

常用青铜有锡青铜、硅青铜、铝青
铜、铅青铜等。
普通青铜

是以锡为主加元素的铜合金，锡含量一般为3~14%。 锡青铜铸造流动性差，铸件密度低，易渗漏，但体积收缩率 在有色金属中最小。 质量分数小于7%：塑性良好，可压力加工 质量分数大于10%： 塑性低，强度高， 可用于铸造，体积收缩率小，适于

铸造形状复杂、对尺寸精度要求较

(ZAlCu5Mn)、ZL203
(ZAlCu4)等。主要用于 制造在较高温度下工作 的高强零件，如内燃机 汽缸头、汽车活塞等。
汽缸头

③ Al-Mg系铸造铝
合金 这类合金的耐蚀性 好，强度高，密度 小；但铸造性能差, 耐热性低。
鼓风机密封件等 (ZL102、301)


常用代号为ZL301(ZAlMg10)、 ZL303(ZAlMg5Si1)等. 主要用于制造外形简单、承受冲击载荷、在腐蚀性介 质下工作的零件，如舰船配件、氨用泵体等。


高分子化合物的组成
由简单的结构单元重复连接而成。如由乙烯合成聚乙 烯: CH2=CH2+CH2=CH2+→-CH2-CH2-CH2-CH2- ,

可简写成 n CH2=CH2→ [ CH2–CH2 ]n 。
组成聚合物的低分子化合物称为单体。
聚合物的分子为很长的链条，称为大分子链。 大分子链中重复结构单元(如聚乙烯中 [ CH2–CH2 ]n ) 称为链节。


特殊黄铜的牌号为：
H(黄)+主加元素符号(Zn除外)+铜 平均百分含量+主加元素平均百分 含量, 如HPb59-1. 特殊黄铜强度、耐蚀性比普通黄
黄 铜 制 品

铜好，铸造性能改善。

常用牌号：HPb63-3（铅黄铜）、HAl59-3-2（铝黄铜）、 ZHAl67-2.5、ZHPb59-1等。

电器仪表零件
装饰件


2、铝合金 铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。
可将铝合金分
为形变铝合金
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.
形变铝合钢

牌号表示方法 GB 3190-82表示方法为:
防锈铝合金：LF +顺序号 硬铝合金： 锻铝合金： LY +顺序号
特种塑料是指具有某些特殊性能 如耐高温、耐腐蚀的塑料，这类

热固性塑料制品
塑料产量少，价格贵，只用于特
殊需要的场合。


性能特点
塑料的优点： 相对密度小(一般为0.9 ~2.3)；耐蚀性、电绝缘 性、减摩、耐磨性好；有
消音吸振性能 。

塑料的缺点： 刚性差(为钢铁材料的1/100~1/10)，强度低；耐热性差、热膨 胀系数大（是钢铁的10倍）、导热系数小(只有金属的 1/200~1/600)；易老化。
还有Cr、Ni、Ti、Zr 等辅加元素。
铝合金型材
铝铸件
1、纯铝 分类
高纯铝 L01～04 工业高纯铝 L0、L00
工业纯铝 L1～5
牌号： 铝锭：Al——顺序号 顺序号越大，铝的纯度越低，性能越差
如：Al——2
铝材：L顺序号 顺序号越大，铝的纯度越低，性能越差 如：L1，L2


纯铝应用
导线


常用工程塑料 一般结构用塑料：包括聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯
乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和ABS塑料等。

聚丙烯具有优良的综合性能，可制造各种机械零件。 ABS塑料 “坚韧、质硬、刚性” ，应用广泛。
PS管 PE波纹管 PP方向盘 ABS阀门

摩擦传动零件用塑料 包括聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚 碳酸酯(PC)、聚四氟乙烯(PTFE)等。