有色金属材料课件.ppt

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1、第八章有色金属材料引言§8.1铝及其合金§8.2铜及其合金§8.3其它有色金属及合金§8.4轴承合金引言除黑色金属(钢、铁)以外的所有金属，称为有色金属（又称非铁合金）。可分为：轻金属(密度<4.5g/cm3):Al、Mg、K、Ca、Ti等。重金属(密度>4.5g/cm3):Cu、Ni、Zn、Sn、Pb、Co等。贵金属：Au、Ag、Pt等。稀有金属：W、Ti、Mo、V、Nb等。放射性金属：Ra、Th、U等半金属：Si、Ge、B等。§8.1铝及其合金一、工业纯铝二、铝合金一、工业纯铝§8.1铝及其合金1.性能特点1）无同素异构转变、无磁性。2）具有良好的导电、导热性。3）质量轻，比

2、强度高。4）极好的塑性，适于冷热加工成形。5）耐腐蚀性好。2.分类1）高纯铝：L01~L05主要用于科学试验和化学工业。2）工业高纯铝：LG1~LG5。3）工业纯铝：L1~L7主要用于配制铝合金。二、铝合金§8.1铝及其合金美F-117隐身战斗机(所用材料大部分是铝合金)高比强铝合金机翼二、铝合金纯铝的强度和硬度很低，不宜做工程结构材料，向铝中加入适量Si、Cu、Mg、Zn等元素（主加元素）和Cr、Ti、Zr、B、Ni等元素（辅加元素），组成铝合金，可提高强度并保持纯铝的特性。（一）分类（二）热处理（三）变形铝合金（四）铸造铝合金§8.1铝及其合金二、铝合金铝合金变形铝合金（一）

3、分类铸造铝合金不可热处理强化铝合金可热处理强化铝合金§8.1铝及其合金（二）热处理二、铝合金1.退火1）再结晶退火2）低温退火3）均匀化退火§8.1铝及其合金1）形变铝合金的退火*消除应力,硬度不变(低温退火)。*消除加工硬化,降低硬度,便于冷塑性加工(再结晶退火)。2）铸造铝合金的退火*消除应力;均匀成分(均匀化退火)。二、铝合金2.淬火（固溶处理）§8.1铝及其合金3.时效1）定义在固溶处理后的合金随时间延续而发生进一步强化的现象。2）背景资料1906年德国Duralumin首次发现。1910年德国A·Welmer发明并获专利。1916年用于制造飞机。1938年Guinier

4、–Preston建立学说。3)种类自然时效人工时效二、铝合金§8.1铝及其合金含4%Cu的铝合金自然时效曲线二、铝合金§8.1铝及其合金含4%Cu的铝合金在不同温度下的人工时效曲线二、铝合金§8.1铝及其合金（三）变形铝合金二、铝合金1.防锈铝合金2.硬铝合金3.超硬铝合金4.锻铝合金§8.1铝及其合金二、铝合金§8.1铝及其合金二、铝合金§8.1铝及其合金防锈铝合金(LF)Al–Mn通过固溶强化提高铝合金的强度和抗蚀性(比纯铝好)。例:LF21。Al–Mg通过固溶强化提高铝合金的强度和抗蚀性(比纯铝轻)。例:LF2、LF6等。二、铝合金§8.1铝及其合金卫星天线（LF2）汽化器

5、(热交换管为LF21)二、铝合金§8.1铝及其合金汽车零部件材料选用举例防锈铝合金在汽车上的应用游箱、导管、线材、轻载荷骨架等二、铝合金§8.1铝及其合金2.硬铝合金(LY)Al–Cu–Mg通过时效强化提铝合金强度,但耐蚀性不高。例如：LY1、LY11、LY12等。飞机翼梁(腹板为硬铝合金)3.超硬铝合金(LC)Al–Zn–Mg–Cu通过时效强化和形成的强化相,使铝合金达到最高的硬度和强度。但耐蚀性较差。如LC4、LC9。二、铝合金§8.1铝及其合金飞机主起落架二、铝合金§8.1铝及其合金4.锻铝合金(LD)Al–Mg–Si–Cu具有良好的热塑性,通过固溶处理和人工时效来提高铝合

6、金的力学性能。如LD5、LD6、LD10。压气机叶片（四）铸造铝合金二、铝合金§8.1铝及其合金1.铸造铝–硅合金2.铸造铝–铜合金3.铸造铝–镁合金4.铸造铝–锌合金1.铸造铝–硅合金(ZL101～ZL111)活塞(裙部为铝硅合金)二、铝合金§8.1铝及其合金ZL102合金的铸态组织（变质前）ZL102合金的铸态组织（变质后）2.铸造铝–铜合金(ZL201～ZL203)铝铜合金铸造组织二、铝合金§8.1铝及其合金汽缸头有较高的强度、塑性及耐热性，但铸造性能和耐蚀性较差。3.铸造铝–镁合金(ZL301、ZL302)铝镁合金铸造组织(化染)150×二、铝合金§8.1铝及其合金鼓风机

7、用密封件(ZL102)及航空架件(ZL301)有较高的强度、韧性及耐蚀性，但铸造性能和耐热性较差。4.铸造铝–锌合金(ZL401、ZL402)大型空压机活塞(ZL401)二、铝合金§8.1铝及其合金具有良好的铸造性，经变质处理和时效处理后，强度高，但耐蚀性差。二、铝合金§8.1铝及其合金汽车零部件材料选用举例§8.2铜及其合金一、工业纯铜二、铜合金铜管铜与黄铜带一、工业纯铜1）密度大，面心立方结构，无同素异构转变，无磁性。2）导电及导热性能好。3）抗大气、淡水腐蚀性好;塑性高，但