《有色金属及合金》PPT课件

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1、第9章有色金属及其合金第一节铝及铝合金一、纯铝1、性能用量最大的有色金属、银白色；面心立方晶体、塑性好；δ=50%，ψ=80%，适于形变加工；熔点低660℃；密度小（2.7g/cm3）为铁的1/3，是一种轻金属材料；导电性和导热性较好，仅次于银和铜；对大气有良好的耐蚀性（Al2O3），但对酸、碱、盐的耐蚀性差；强度低：σb=80~100MPa，冷塑变后提高到σb=150~200MPa。2、用途很少用于制造机械零件，多用于制作电线、电缆及要求热导、抗蚀且受轻载的用品或器皿。3、牌号L+数字序号，数字愈大

2、其纯度愈低；“铝”二、铝合金定义：在铝中加入某些合金元素所形成的合金。最大特点：比强度高（强度/密度之比），可用作受力构件和零件。1、铝合金的分类防锈铝合金形变铝合金硬铝合金铝合金超硬铝合金锻造铝合金铸造铝合金2、铝合金的热处理1）固溶热处理（淬火）：目的在水中快速冷却，获得过饱和铜（或其它合金元素）的α固溶体组织。2）时效处理：经固溶热处理的合金在室温（自然时效）或加热至一定温度放置（人工时效），随时间廷长因第二相（如CuAl2）的弥散析出，使强度提高、塑性降低的现象称为时效强化。三、常用铝合金1、

3、形变铝合金1）防锈铝合金（LF）--200MPa左右成分：为Al-Mn系、Al-Mg系合金Mn、Mg的主要作用是固溶强化和提高耐蚀性。热处理：不能进行时效强化，常采用冷变形方法提高其强度；代号：“LF+序号”LF是“铝防”的汉语拼音字首；例、LF5。应用：主要用于制作蒙皮、容器和装饰等抗蚀构件。2）硬铝（LY）---300~480MPa成分：Al-Cu-Mg系合金加入元素铜、镁形成强化相；热处理：固溶+自然时效；性能：相当高的强度，故称“硬铝”；但抗蚀性差，采用“包铝”提高抗蚀性能；代号：“LY+序号

4、”，“LY”是“铝硬”的汉语拼音字首；例、LY11应用：主要用于制作发动机叶片、滑轮等有一定强度要求的零件和构件。3）超硬铝（LC）---600MPa成分：Al-Cu-Mg-Zn系合金加入元素铜、镁、锌形成更多的强化相；热处理：固溶处理+人工时效。性能：其室温强度最高；采用“包铝”提高抗蚀性能。代号：“LC+序号”“LC”是“铝超”的汉语拼音字首；例、LC4应用：多用于制造受力大的重要构件，如飞机大梁、起落架等。4）锻铝（LD）--400MPa以上成分：Al-Cu-Mg-Si系和Al-Cu-Mg-Ni

5、-Fe系合金；特点：多元素少量；性能:具有良好的热塑性和锻造性能，适合压力加工；热处理：固溶处理+人工时效代号：“LD+序号”“LD”是“铝锻”汉语拼音字首例、LD5应用：多用于制造受重载荷的锻件和模锻件。2、铸造铝合金1）成分：接近共晶点；2）热处理变质处理；固溶处理（淬火）+自然（人工）时效。3）代号：ZL（铸铝）+序号（1××-硅系；2××-铜系；3××-镁系；4××-锌系）例，ZL109：表示铸造铝硅合金。4）常用铸造铝合金牌号、性能和应用代号性能应用ZL109硅铝明铸造性好、力学性能低бb=

6、140MPa、δ=4%。形状复杂的零件：仪表、气缸体、水（油）泵壳体等。ZL201具有较高的耐热强度。内燃机气缸盖、活塞等高温（300℃以下）工作的构件。ZL301具有较好的耐蚀性能、高强度，但铸造性和耐热性差。泵体、船舰配件等大气或海水中工作的构件。ZL401具有较高的强度、铸造性好、价格便宜，但耐热性差。汽车、飞机上形状复杂的构件。第二节铜及铜合金一、纯铜（紫铜）1、主要性能1）物理性能：呈紫红色；密度为8.9g/cm3；熔点1083℃；导电性和导热性优良；无磁性；碰撞无火花；2）很好的化学稳定性

7、：在大气、淡水、冷水中具有很好的耐腐蚀性；但在海水、氨盐、氯化物、碳酸盐及氧化性酸中抗蚀性差，表面产生绿色的碱式碳酸铜薄膜，即铜绿。3）机械性能：强度较低，但塑性极好，可加工成铜箔；但纯铜加工硬化指数高，故通过冷变形强化效果好；而且其低温韧性好，焊接性能优良。2、应用主要用于导电导热及兼有耐蚀性要求的结构件，如电机、电器、电线电缆、电刷、防磁机械、化工换热及深冷设备等；用于配制各种性能的铜合金。3、牌号按其纯度不同有四个牌号:T1（99.95%Cu）、T2（99.90%Cu）T3（99.7%Cu）、T

8、4（99.5%Cu），其常用作导电，一般铜材及制铜合金。二、铜合金1、铜的合金化目的：通过合金元素固溶、淬火时效和形成过剩相来强化材料，提高合金的性能。固溶强化元素Zn、Sn、Al、Mn、Ni等；沉淀强化元素Be、Ti、Zr、Cr等。2、铜合金的分类按成形方法分类：变形铜合金及铸造铜合金。按化学成分分类：黄铜、青铜和白铜三大类。1、黄铜在铜中主要加入合金元素锌所形成的合金。1）分类按其成分不同可分为普通黄铜和特殊黄铜；普通黄铜:铜和锌二元合金称；特殊黄铜