第9章铝及铝合金

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1、有色金属的基本介绍有色金属的分类：有色轻金属：密度小于4.5g/cm3的金属材料（铝、镁、锂等）；有色重金属：密度大于4.5g/cm3的金属材料（铜、镍、铅、锡等）；稀有金属：地壳含量稀少的金属（锆、钨、钼、铌、钽等）；贵金属：（金、银、铂族金属）有色金属和合金的性能，取决于成分、组织、加工过程、热处理过程。有色金属及合金有色金属及合金（Non-ferrousmetalsandalloys）1、有色金属的重要地位1）在先进工业和尖端技术上的应用宇航、航空、航海、汽车、石油化工、电子、原子能等近代工业的发展，要求发展：高强度；高韧型；密度小（轻质的）；耐高温、耐腐蚀；具有各种

2、特殊物理性能有色金属及合金具体表现为：①它是制造各种优质合金钢及耐热钢所需的合金元素；②许多有色金属、合金具有比重小、比强度(材料的强度与它的表观密度之比)高、耐热、耐腐蚀和良好的导电性、导热性、弹性及一些特殊的物理性质；③应用举例：新型发动机用材料—主要是Ti合金与Ni、Al合金和钢形状记忆合金(TiNi)20℃时的原始状态形状记忆合金(TiNi)20℃时的被拉长状态形状记忆合金(TiNi)高于50℃时正在收缩中形状记忆合金(TiNi)基本恢复到原始状态有色金属及合金2)地壳中的含量Al(8.8%);Mg(2.1%);Ti(0.6%);Fe(5.1%);W、Sn、Mo、Sb、

3、Hg、Pb、Zn（在世界位前列）；Cu、Al、Mn（占有重要地位）钛和稀土位世界第一。因此,中国发展有色金属和合金，大有可为。有色金属的强化途径固溶强化；过剩相强化与沉淀强化有相似之处。区别:沉淀强化时，强化相极为细小，弥散度大，在光沉淀强化；学显微镜下观察不到；而在过剩相强化合金时，强化相粗大，用光学显微镜低倍既能看到。细化组织强化；过剩相强化；纤维增强复合强化；主要不是靠阻碍位错运动，而是靠纤维与基体之间良好的结冷变形强化。合强度。由于基体材料的良好塑性和韧性，纤维高的强度，使整个材料具有很高的抗拉强度以及优异的韧性。有色金属的热处理热处理在金属材料及其制品的生产过程中

4、的主要作用：改善工艺性能，保证下一道工序的顺利进行。例如均匀化退火可以改善热加工性能，中间退火可以改善冷加工性能；提高使用性能，充分发挥材料的潜力。例如航空工业中广泛应用的LY12硬铝，经过淬火和时效处理后，抗拉强度可以从196MPa提高至392-490MPa；热处理过程：加热---保温---降温冷却。有色金属的热处理有色金属及其合金最常用的热处理方法：退火；固溶处理（淬火）；时效；变形热处理；化学热处理第九章铝及铝合金一、工业纯铝的独特性能和优点（1）、铝很轻，d=2.7g/cm3(d=7.8g/cm3;d=8.1g/cm3)，FeCu它是各种轻质结构材料的基本单元；（2）、

5、导电性、导热性优良Ag→Cu→Al(以体积计，依次减弱）如果以重量计，比Cu还好。（3）、塑性好；这与面心立方结构有关，它能实施冷或热压力加工制成各种型材；强度为80MPa~130MPa，延伸率30~50%；冷变形加工后σb=150MPa~250MPa。第九章铝及铝合金（4）、抗大气腐蚀性能好。铝在大气中极易和氧作用生成一层牢固致密的氧化膜，厚度约为50～100Å，可防止铝继续氧化；即使在熔融状态，仍然能维持氧化膜的保护作用。因此，铝在大气环境中是抗蚀的。AlO膜具有酸、碱两重23性，因此，纯铝除在氧化性的浓硝酸(80～98％)中有极高的稳定性外(优于Ni—Cr系不锈钢)，在硫酸、盐酸、碱、

6、盐和海水中均不稳定。；（5）、无磁性：冲击不产生火花，用于制作如仪表材料、电气设备的屏蔽材料，易燃、易爆物的生产器材等。第一节铝及其合金2、应用电线、电缆以及导热和抗大气腐蚀对强度不高的用品与器皿。第一节铝及其合金3、杂质与分类（1）杂质：工业纯铝，与化学纯铝不同，含有杂质，最常见的Fe与Si，Fe与Si含量影响它的导电、导热性；对塑性极为不利。其次有Cu、Zn、Mn、Ni、Ti等。第一节铝及其合金铝中有极低杂质元素铁，就会析出化合物第一节铝及其合金铝中有杂质元素硅，就会共晶硅析出第一节铝及其合金（2）、工业纯铝的牌号依其杂质的限量来编制的GB/T16474-1996中规定铝含量不低于99.

7、00%时为纯铝，其4位字符体系牌号用1×××系列表示，第2位表示原始纯铝（A）或改型情况（B~Y），第3、4位表示最低铝百分含量。其中，当最低铝百分含量精确到0.01%时，牌号的最后两位数字就是最低铝百分含量中小数点后面的两位。如1A99、1A95表示铝的百分含量分别为99.99%和99.95%第一节铝及其合金（2）、工业纯铝的牌号依其杂质的限量来编制的L1、L2、L3（数字越大，纯度越高）中国国际美国日本原