有色金属及合金

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1、工程材料课程讲稿授课题目（教学章、节或主题）：第九章有色金属及合金授课方式（请打√）理论课R讨论课□实验课□习题课□其他□课时安排2学时教学要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：了解铝合金，铜合金，轴承合金的牌号、成份、热处理工艺、组织及其应用。教学重点、难点及关键知识点：教学重点：铝合金，轴承合金的牌号、成份、热处理工艺、组织及其应用。难点：铝合金，铜合金，轴承合金的牌号、成份、热处理工艺、组织及其应用。方法及手段采用启发式、归纳类比法讲授为主，并请学生浏览相关网站，收集金属材料应用有关资料，了解新的金属材料研究情况，展开讨论。教学基本内容（教学过程）改进设想第一节概述1.定义

2、：除黑色金属(钢、铁)以外的所有金属。2.性能特点：具有独特的性能。3.分类重金属(密度＞3.5g/cm3)：Cu、Ni等；轻金属(密度＜3.5g/cm3)：Al、Mg等；贵重金属：Au、Ag、Pt等；稀有金属：W、Ti、Ra、Nb等；半金属：Si、Te、B等。第二节铝及铝合金一、铝及铝合金的特性1．比重小，比强度高：ρ纯铝=2.7g/cm3，铝合金的密度与纯铝相近。铝合金（强化后）的强度与低合金高强钢的强度相近，铝合金比强度比一般高强钢高得多。2．导电性和导热性好：仅次于Ag、Cu、Au；抗大气腐蚀；非磁性，即磁化率极低。3．加工性能良好：良好的铸造性、锻造性、冷成型性、切削

3、性；可热处理强化等。由于上述优点，铝及铝合金在电气工程、航空及宇航工业、一般机械和轻工业中都有广泛的用途。107工程材料课程讲稿二、纯铝1．高纯铝—牌号有：L01，L02，L03，L04。由01到04，Al的含量由99.93～99.99% 。电容器和科研用。2．工业高纯铝—牌号有：L0，L00  Al的含量由99.85～99.9%。主要用于制作铝箔、包铝、冶炼铝合金的原料 。3．工业纯铝—牌号有：L5，L4，L3，L2，L1。  由5到1，Al的含量由98～99%。主要用于制作电线、电缆、器皿及配制合金。三、铝合金图9-1铝合金分类示意图（一）铝合金种类  （分为变形铝合金和铸

4、造铝合金两类）1.变形铝合金（1）防锈铝用“铝”和“防”拼音首字母加序号表示，如五号防锈铝用LF5表示。特点—良好的塑性与焊接性，适宜压力加工和焊接。机械性能较低，可用冷变形使其强化。 应用—适用制作焊接管道、容器、铆钉以及其它冷变形零件。 （2）硬铝用“铝”和“硬”拼音首字母加序号表示，如十二号硬铝用LY12表示。107工程材料课程讲稿特点—具有优良的加工工艺性能，可固溶时效强化，可以加工成板、棒、管、型材等。应用—广泛应用在航空，汽车和机械中。（3）超硬铝用“铝”和“超”拼音首字母加序号表示，如四号超硬铝用LC4（7A04）表示特点—铝-锌-铜系合金是目前室温强度最高的一类

5、铝合金，其强度达500～700MPa，超过高强度的硬铝LY12合金(400-430MPa)，故称为超硬铝合金。可固溶时效强化。应用—用在航空飞机大梁，起落架等承受重载的零部件。（4）锻铝用“铝”和“锻”拼音首字母加序号表示，如五号锻铝用LD5（2A50）表示。特点—铝-镁-硅-铜系合金具有优良的锻造工艺性能，应用—主要用作制作外形复杂的锻件,故称为锻铝合金，可固溶时效强化。2.铸造铝合金铸造铝合金的牌号—用“铸铝”二字的汉语拼音首字母“ZL”加三位数字表示，第一位数表示合金系别：1为铝硅系合金；2为铝铜系合金；3为铝镁系合金；4为铝锌系合金第二、三位数字表示合金的顺序号。如ZL

6、111表示11号铝硅系铸造铝合金。（1）铝-硅铸造合金ZL101、ZL104、ZL105、ZL107、ZL109特点—优良的铸造性、焊接性、抗蚀性以及足够的机械性能，但合金的致密度较小，应用—适宜制造致密度要求不太高的、形状复杂的铸件（2）铝-铜铸造合金   ZL201、ZL202、ZL203特点—强度较高、耐热性好，铸造性较差、耐蚀性差，铜含量一般不超过14％。应用—形状简单，承受载荷的零件，如内燃机缸头、活塞等。（3）铝-镁铸造合金   ZL301、ZL302 、ZL303特点—比重最小(2.55)、耐蚀性最好、强度最高的铸造铝合金。铸造性较差。应用—承受冲击载荷、耐蚀形状

7、简单的零件，如舰船零件，氨用泵体等。107工程材料课程讲稿（4）铝-锌铸造合金   ZL401 、ZL402   特点—较高的强度，铸造性较好，是最便宜的一种铸造铝合金。抗蚀性差。应用—发动机零部件，形状复杂的仪器元件。（二）铝合金的强化 1.固溶强化；如Cu、Mg、Zn、Si、Mn等加入可形成有限固溶体；2．固溶时效强化：固溶处理+时效处理；3．第二相强化和细晶强化；4．冷变形强化。第三节铜及铜合金一、铜及铜合金的特性1．优异的物理化学性能：导电性、导热性好；抗蚀能力高；抗磁；美观。Fcc