汽车材料教学课件作者汪东第6章.ppt

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1、第六章有色金属本章概述第一节铝及铝合金第二节铜及铜合金第三节滑动釉承合金下一页返回本章概述有色金属相对于黑色金属有许多优良的特性，在工业领域尤其是高科技领域具有极为重要的地位。例如铝、钦、镁等轻金属具有相对密度小、比强度高等特点，广泛用于航空航天、汽车、船舶和军事领域;铜、银、金等贵重金属具有优良导电导热和耐蚀性，是电器仪表和通讯领域不可缺少的材料。返回第一节铝及铝合金一、工业纯铝铝在地壳中储量丰富，占地壳总重量8.2%，居所有金属元素之首。工业纯铝有银白色光泽，密度小(2.72g/cm3)，熔点低(660℃)，导电导热

2、性优良(仅次于Ag、Cu)，为非磁性材料。纯铝化学性质活泼，在空气中极易氧化形成一层牢固致密的表面氧化膜，从而使其在空气及淡水中具有良好的抗蚀性。铝具有良好的塑性和韧性，可以很容易通过压力加工成型，且在低温下也有很好的塑性韧性。纯铝还易于铸造和切削，具有良好的工艺性能。其优异性能已在几乎所有工业领域得到应用。下一页返回第一节铝及铝合金工业纯铝强度低，室温下仅为45Mpa~50MPa，故一般不宜用作结构材料。纯铝可用于制作电线、屏蔽壳体、反射器、散热器、包覆材料及化工容器等。我国工业纯铝的代号用“L+顺序号”的形式表示，有

3、Ll,L2,L3...L6六种，其中L1含杂质最少，L6含杂质最多。上一页下一页返回第一节铝及铝合金二、变形铝合金1.变形铝合金的分类及牌号按性能和使用特点不同，变形铝合金可分为防锈铝、硬铝、超硬铝和锻铝四大类。除防锈铝外，变形铝合金都是可热处理强化的铝合金。2.变形铝合金性能特征及应用(1)硬铝合金硬铝合金是指通过热处理后得到的具有较高强度和硬度的铝合金。主要是指A1-Cu-Mg系合金，最高强度可达420MPa，而比强度(强度/密度)则与钢接近。硬铝合金强度、硬度较高，但耐蚀性较差，一般常在硬铝板材表面包一层纯铝，以提

4、高耐腐蚀性能。硬铝合金主要用于制造受力一般的航空零件以及汽车铆钉。上一页下一页返回第一节铝及铝合金(2)超硬铝合金超硬铝合金是指具有比硬铝更高的强度和硬度的铝合金，简称超硬铝。属A1-Cu-Mg-Zn系合金(LC4、LC6)，是室温强度最高的铝合金。经热处理后的强度可高达680MPa，但高温软化快，耐蚀性、焊接性差，常用包A1-1%Zn合金来提高耐蚀性。主要用于受力较大的重要结构和零件，如飞机大梁、起落架、加强框等。上一页下一页返回第一节铝及铝合金(3)防锈铝合金防锈铝合金是指在大气、水和油等介质中具有良好的抗腐蚀性能的

5、铝合金。主要是A1-Mg系和A1-Mn系合金，大多为单相合金，主要特点是抗蚀性、焊接和塑性好，并有良好的低温性能，不可热处理强化，只能通过变形加工来提高合金的硬度。主要用于制造要求抗蚀性的低载荷零件或焊接件。(4)锻铝合金锻造铝合金是指适宜于锻造的铝合金，简称锻铝。主要是Al-Mg-Si-Cu系合金，如LDS,LD8等，有优良的热塑性，热加工性能好;铸造性和耐蚀性较好，力学性能可与硬铝相当。该类合金主要用作复杂的航空及仪表零件，如叶轮、支杆等;也可作耐热合金(工作温度200℃-30090)，如内燃机活塞及汽缸头等。在汽车

6、上主要用于制造形状复杂的中等强度的锻件和冲压件，如发动机活塞、风扇叶片等。上一页下一页返回第一节铝及铝合金三、铸造铝合金1.铸造铝合金的分类及代号铸造铝合金是指适宜于铸造成型的铝合金。一般含较多的合金元素(总量为8%~25%)，具有良好的铸造性能，可直接铸造成型各种形状复杂的零件，并有足够的力学性能和其他性能，且生产工艺和设备简单，成本低。因此，尽管其力学性能水平不如变形铝合金，但在许多工业领域仍然有着广泛的应用。上一页下一页返回第一节铝及铝合金根据合金中加入主要合金元素的不同，铸造铝合金可分四大类:铝硅基铸造铝合金(共

7、有11个代号，分别为:ZL101,ZL102,…ZL111);铝铜基铸造铝合金(代号为:ZL201,ZL202,ZL203);铝镁基铸造铝合金(代号为:ZL301,ZL302);铝锌基铸造铝合金(代号为:ZL401,ZL402)。2.铸造铝合金的性能和应用(1)Al-Si系铸造铝合金Al-Si系铸造铝合金又称硅铝明，具有极好的铸造性，线收缩性好，热裂倾向小，还有高气密性及优良耐蚀性，是应用最多的铸造铝合金系列。可用于制造受载大的复杂件，如汽缸体、发动机压气匣等。上一页下一页返回第一节铝及铝合金(2)Al-Mg系铸造铝合金

8、这类合金密度最小、比强度高、耐蚀性最好、抗冲击、切削加工性好，但其铸造性和耐热性差，冶炼复杂。因此，其主要用作承受冲击、耐海水腐蚀且外形较简单的零件，如舰船配件、雷达底座、螺旋桨等。(3)Al-Cu系铸造铝合金铸造铝合金中该类合金热强性最好，但其强度和铸造性能不如A1-Si系合金，耐蚀性也较差。一般只用作要求强度高且