铝及铝合金课件.ppt

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1、第一节铝及铝合金一、纯铝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。铝合金制造的机翼密度小;导电及导热性能好;抗大气腐蚀性好;塑性高;强度低;无磁性;无打击火花;加工工艺性好等。纯铝的分类高纯铝L01～04工业高纯铝L0、L00工业纯铝L1～5铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性。铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn等，此外还有Cr、Ni、Ti、Zr等辅加元素。铝合金型材铝铸件二、铝合金的分类可将铝合

2、金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。变形铝合金又分为可热处理强化和不可热处理强化两类.铝合金分类示意图二、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1.铝合金的退火1)形变铝合金的退火:*消除应力,硬度不变。*消除加工硬化,降低硬度,便于冷塑性加工。2)铸造铝合金的退火:消除应力;均匀成分;三、铝合金的热处理以上，保温并淬火后获得过饱和的单相固溶体组织的处理。可热处理强化变形铝合金的热处理方法：固溶处理+时效。固溶处理是

3、指将D~F之间的合金加热到固溶线2.固溶时效处理铝合金分类示意图由于过饱和的α固溶体不稳定，随着时间其中将形成很多溶质原子富集区（G-P区），进而析出细小弥散分布的与母相共格的第二相，引加热固溶淬火过饱和时效析出起晶格畸变，阻碍位错运动，此时将使合金的强度硬度明显升高，这就是时效强化。在室温下进行的时效称自然时效；在加热条件下进行的时效称人工时效。时效强化效果与加热温度和保温时间有关。温度一定时，随时效时间延长，时效曲线上出现峰值，超过峰值时间，析出相聚集长大，强度下降，为过时效。随时效温度提高，峰值强度下降，出现峰值的时间提前

4、。含4%Cu铝合金的时效曲线时效时间/d时效时间屈服强度时效峰过时效亚时效铝合金的热处理3.铝合金的回归处理把已经时效强化的铝合金重新加热到高于时效的温度（200~280℃），经过短暂的保温，使强化相重新溶入α固溶体中，再迅速冷却，合金将恢复到淬火状态。回归后的铝合金仍可进行时效处理。回归处理的实际意义在于使时效强化的铝合金重新变软，便于加工。1防锈铝合金主要是Al-Mn和Al-Mg系合金。Mn和Mg主要作用是卫星天线（LF2）提高抗蚀能力和塑性，并起固溶强化作用。防锈铝合金锻造退火后组织为单相固溶体，抗蚀性、焊接性能好，易于变

5、形加工，但切削性能差。不能进行热处理强化，常利用加工硬化提高其强度。四、变形铝合金汽化器(热交换管为LF21)常用的Al-Mn系合金有LF21（3A21），其抗蚀性和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要弯曲、冲压加工的零件。常用的Al-Mg系合金有LF5（5A05），其密度比纯铝小，强度比Al-Mn合金高，在航空工业中得到广泛应用，如制造管道、容器、铆钉及承受中等载荷的零件。2硬铝合金主要是Al-Cu-Mg系合金，并含少量Mn。可进行时效强化，也可进行变形强化。强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。常用硬铝合

6、金如LY11(2A11)、LY12(2A12)等，用于制造冲压件、模锻件和铆接件，如螺旋桨、梁、铆钉等.飞机翼梁(腹板为硬铝合金)3超硬铝合金属Al-Zn-Mg-Cu系合金，并含有少量Cr和Mn。时效强化效果超过硬铝合金.热态塑性好，但耐蚀性差。常用合金有LC4(7A04)、LC9(7A09)等，主要用于工作温度较低、受力较大的结构件,如飞机大梁、起落架等.飞机主起落架4锻铝合金Al-Cu-Mg-Si系合金可锻性好，力学性能高，用于形状复杂的锻件和模锻件，如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等.压气机叶片Al-Cu-Mg-Fe-Ni系

7、耐热锻铝合金常用牌号有LD7(2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等。用于制造150~225℃下工作的零件，如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。目前，国际通用的变形铝合金的牌号有两种，一种为四位数字体系，一种为四位字符体系，区别在于牌号的第二位。1060铝合金组别纯铝或铝合金的改良情况最低铝含量中小数点后两位用1……9分别代表纯Al，Cu，Mn，Si，Mg，Mg和Si，Zn，其他铝合金0或A表示原始纯铝和原始合金1060是最低铝含量为99.60%的工业纯铝五、铸造铝合金包括：Al-Si系：代号为ZL1+两位数字顺序号A

8、l-Cu系：代号为ZL2+两位数字顺序号Al-Mg系：代号为ZL3+两位数字顺序号Al-Zn系：代号为ZL4+两位数字顺序号⑴Al-Si系铸造铝合金又称硅铝明。其中ZL102(ZAlSi12)是含12%Si的铝硅二元合金，称为简单硅铝明.577℃12.7%在普通