有色金属材料.ppt

第八章有色金属材料§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轴承合金重点●铝及铝合金●铜及铜合金8-1铝及其合金一.工业纯铝1、物理性能密度小，比强度高导电导热性仅次于Ag，Cu，Au非磁性（磁化率极低）。2、化学性能：极好的抗大气腐蚀能力（Al2O3的“钝化”作用）。3、力学性能：强度低，塑性好4、加工性能：切削性能、铸造性能、冷变形成型性能好5、牌号：高纯铝LG1～LG5，工业纯铝L7～L1，数字表示Al的纯度。应用制作电容器电线、电缆器皿配置合金在各种航天器上也大量使用铝合金，目的自然是减轻其自重，以能携带更多的科学实验仪器。我国第一颗人造地球卫星东方红I号”的外壳，就是全东方红I号人造卫星阿波罗II号宇宙飞船部用铝合金制成的,美国“阿波罗Ⅱ号”宇宙飞船使用的金属材料中,75%以上是铝合金。变形铝合金（D点以左的合金）防锈铝LF硬铝LY超硬铝LC锻铝LD。铸造铝合金ZL1××～ZL4××→Si、2→Cu、3→Mg、4→Zn最后两位数字→合金顺序号1、固溶处理：加热、快冷→不稳定的过饱和α，降低硬度（类似淬火）2、时效强（硬）化：固溶后的铝合金随时间延长→析出物→强度、硬度显著升高的现象。时效工艺：时效温度高，时效速度快，但强化效果小。自然时效：在室温长时间停留，如，数天。人工时效：加热至100-200℃，保温一定时间3、退火再结晶退火：形变铝合金恢复塑性低温去应力：两类铝合金均可用，消除应力四、变形铝合金防锈铝LF（F点以左）加Mn→抗腐蚀、固溶强化加Mg→固溶强化冷变形强化制作中、低强度构件：铆钉、油箱、油管使用状态→单相固溶体，不能热处理强化01可以热处理强化02加铜、镁→析出强化03加锰→抗腐蚀、固溶强化04使用状态→固溶体+析出相05抗腐蚀性差06制作低、中、高强度的构件硬铝（FD段合金）加镁、锌、铜→固溶强化、析出强化可以热处理强化→固溶→时效析出抗腐蚀性能差应用→主要受力构件→飞机大梁、起落架01.02.03.04.超硬铝01加镁、硅、铜→作用同前02使用状态→固溶体+析出相03可以热处理强化04应用：耐热、形状复杂、中等强度构件，内燃机活塞锻铝Al-Si系合金（硅铝明）：铸造性好、线收缩系数小、热裂倾向小。变质处理ZL102→壳体、气缸体、叶片、活塞变质前组织：共晶体（粗针状Si+α基体）+初晶Si变质后组织：共晶体（细点状Si+α基体）+初晶α相Al-Cu：耐热、铸造性能较差→高温、形状简单的构件01Al-Mg：高强度、耐腐蚀、铸造性能较差→制作受冲、抗腐蚀、简单形状的构件02Al-Zn：价格便宜、铸造性能好、强度高耐腐蚀、日用品、仪表零件03热处理：去应力；淬火+时效04六、铝合金的选用力学性能低于钢铁→不适合重载、强磨损构件比强度高→轻量化设计耐大气腐蚀、吸振→壳体、容器、箱体压力加工、铸造性能好价格高于钢铁材料→无特殊要求一般不用一.工业纯铜紫铜（紫红色），具有面心立方晶格。物理性能：d=8.9g/cm3，Tm=1083℃；导电导热性好；抗磁性。化学性能：抗大气腐蚀力学性能：σb=230～250MPa；δ=40～50%；HB=30～40加工性能：切削性能、锻造性能好。牌号：工业纯铜T1～T4；磷脱氧铜TP1，TP2；无氧铜TU1，TU2应用：印刷电路、导线、导热、仪表电器材料1、黄铜（Cu-Zn系合金）普通黄铜：力学性能好，易加工成形，耐大气、海水腐蚀。锌%39%→单相H80→装饰、薄壁管H70→弹壳、电器件H68→散热器外壳H96→插座、引线框架特殊黄铜在普通黄铜基础上，加入Al、Mn、Si、Pb等元素的黄铜→耐腐蚀、耐热、提供铸造和切削性能→压力加工和铸造两类青铜：主加元素为Sn、Al、Be、Pb等的铜基合金。性能耐大气、海水、热蒸汽腐蚀，性能优于黄铜减摩、抗磁收缩小→精密零件分类压力加工青铜铸造青铜应用：水管、轴承、弹性元件1234分类普通白铜B19表示含19%Ni应用：船舶仪器、化工机械零件特殊白铜辅助加Zn、Mn、Al应用：精密件、医疗、弹簧白铜（Cu-Ni系合金）三、铜合金的热处理215不能热处理强化：黄铜、Mn青铜、铬青铜、9%