《铝及铝合金》ppt课件

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1、第三章有色金属及其合金第一节铝及铝合金1.材料分类。2.金属分类。作业1：整理第二章各章节的知识点，要求分类明确，调理清晰。第一节铝及铝合金工业纯铝的纯度99.7%~98%，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。具有面心立方晶格，无同素异构转变，无磁性。铝合金制造的机翼1.1工业纯铝良好的低温性能、无低温脆性：在摄氏零度以下随着温度的降低，其强度和塑性提高。高的导电性：位于银、铜、金之后。高的导热性：热交换器。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。低

2、强度、高塑性：强度为80MPa~130MPa，延伸率30~50%。铝耐蚀原因：表面会生成一层致密的Al2O3薄膜(厚度约为50～100Å），可阻止其进一步氧化，故铝的抗大气腐蚀能力强。但是铝不耐酸、碱、盐的腐蚀。参考标准：GB/T3190-1996、GB/T16474-1996纯铝应用：1.代替较为贵重的铜合金制作电线，配制各种铝合金，以及制作一些质轻、导热或耐大气腐蚀而强度不高的器具。2.在汽车上用于制作空气压缩机垫圈、排气阀垫片、汽车铭牌等。纯铝的强度低，提高强度的方法。1.在铝中加入硅、铜、锌、锰等合金元素，可以得到较高强度的铝合金。2.冷变形加工。3.热处理。1.2铝

3、合金铝合金分类：变形铝合金铸造铝合金能热处理强化不能热处理强化铝-硅系铝-铜系铝-镁系铝-锌系Do变形铝合金：成分位于D点以左。特点：当加热到固溶线OF线以上时，可得到单相α固溶体，其塑性很好，宜于进行压力加工，故称为变形铝合金。变形铝合金又分为可热处理强化和不可热处理强化两类.铝合金分类示意图铝合金的分类铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。熔点低，流动性好，适于铸造α固溶体成分不随温度变化，不能用热处理强化α固溶体成分随温度变化，可用热处理强化铝合金分类示意图铝合金的分类铸造铝合金：铸造铝合金的力学性能虽然不如变形铝合金，但铸造工艺性能优良，可进行各种成形铸造。三.常用铝合金

4、1.变形铝合金a.防锈铝合金。b.硬铝合金。c.超硬铝合金。d.锻造铝合金。防锈铝合金铝-锰系，牌号：3xxx锰的作用是提高抗蚀能力，并且大部分锰溶于固溶体，可产生固溶强化。铝-镁系，牌号：5xxx镁也可以产生固溶强化，且可降低合金密度。防锈铝合金特点：1.锻造退火后是单相固溶体组织，抗蚀性能高，塑性好，故称防锈铝合金。2.不能进行时效强化，属于不能进行热处理强化的铝合金。3.可进行冷变形，利用加工硬化，提高其强度。应用：负荷轻的冲压件和要求耐腐蚀、保光泽的零件。如客车装饰件、客车外皮、铆钉、油箱、油管及其它零件。硬铝合金：硬铝合金属于铝-铜-镁系合金，其牌号：2xxx表示。

5、强化相：CuAl2和Al2CuMg等。这类合金可进行时效强化，属于能热处理强化的铝合金，也可进行变形强化。缺点：耐腐蚀性比纯铝差。解决办法：在表面包一层纯铝。应用：飞机构架、螺旋桨、叶片等。超硬铝合金:铝-铜-镁-锌系合金，其牌号：7xxx。第二相强化：固溶处理和人工时效后，可产生MgZn2，Al2CuMg等，具有高的强度和硬度。缺点：耐蚀性差，高温下软化快，包铝法提高其抗蚀性。锻造铝合金：铝-铜-镁-硅系合金牌号2xxx。强化相：Mg2Si，性能与硬铝相似，主要通过固溶强化和人工时效来强化。特点：耐蚀性和热塑性好，适于锻造。应用：制造外形复杂的锻件和模锻件。2.铸造铝合金：

6、牌号：ZL+加三位数字，优质合金后面加A。ZL102合金类别顺序号1：铝-硅系2：铝-铜系3：铝-镁系4：铝-锌系合金类别：1.铝-硅（Al-Si）系铸造合金：俗称（硅铝明）目前工程上应用最广泛的铸造合金。硅的作用：减小膨胀系数，提高耐磨性、耐蚀性、硬度和强度。ZL102特点：1.流动性好、收缩小、不易产生裂纹、适宜进行铸造。2.导热性好，密度小，耐腐蚀型性好应用：浇注或压铸密度小而重量轻的具有一定强度和形状复杂的零件。应用：汽车发动机机壳、缸体及工作温度200℃以下。铝-铜（Al-Cu）系铸造合金：耐热性好，具有较高的高温强度，又能通过热处理来强化，缺点：是耐蚀性差，Wcu

7、高，耐蚀性降低。应用：制造汽车、摩托车发动机的活塞和飞机的附件等。铝-镁（Al-Mg）系铸造合金：优点：密度小、强度高、耐蚀性好、能耐大气和海水腐蚀。缺点：铸造性能差，耐热性低。200℃以下工作的零件。在一定场合可以替代不锈钢。铝-锌（Al-Zn）系铸造合金特点：由于Zn的固溶度较大，可经变质处理和时效处理，显著提高合金的强度，而且价格便宜。缺点：耐蚀性差，热裂倾向大。应用：用于制造形状结构复杂的汽车、飞机的零件和仪表零件等。举例：小型汽车（BJ1040）发动机缸盖用铸造铝合金制造。优点：质量轻、导热性