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钛合金的热处理基本原理钛合金的热处理基本引言钛合金是一种重要的结构材料，具有广泛的应用领域。
然而，由于其特殊的化学成分和晶体结构，钛合金的热处理相对复杂。
在本文中，我们将从浅入深地介绍钛合金的热处理基本原理。
1. 钛合金的结构与特点钛合金由钛和其他合金元素组成，具有较高的强度、优良的耐腐蚀性和低的密度。
然而，钛合金的晶体结构也使其具有一些局限性，例如易形成过热α相和热稳定β相的共存状态。
2. 热处理的基本概念热处理是通过加热和冷却来改变材料的结构和性能的方法。
对钛合金进行热处理可以改变其晶粒尺寸、相组成和晶体方向性，从而调控其力学性能和耐腐蚀性。
3. 热处理的常见方法钛合金的热处理常见方法包括退火、时效、固溶处理和淬火等。
这些方法可以单独应用，也可以组合使用，以便达到最佳的材料性能。
•退火退火是将钛合金加热至适当温度并经过一段时间保温后缓慢冷却的过程。
退火可以消除内部应力、改善材料的塑性和韧性，并提高晶体的等轴性。
•时效时效是在退火完成后，将钛合金再次加热至一定温度下保温一段时间，然后冷却的过程。
时效能够使钛合金中的析出相达到最优化的状态，进一步提高材料的强度和韧性。
•固溶处理固溶处理是将钛合金加热至固溶温度，并迅速冷却以保持固溶状态。
固溶处理可以改善合金的可加工性，但会降低强度和耐蚀性。
•淬火淬火是将钛合金迅速冷却至室温，以形成固溶相。
淬火可以使合金获得最高的强度和硬度，但可能导致脆性增加。
4. 热处理过程中的微观变化在钛合金的热处理过程中，晶体结构和相组成会发生微观变化。
热处理可以引起晶粒长大或细化、相转变或析出反应。
这些变化对材料的性能具有重要影响。
结论综上所述，钛合金的热处理是调控其性能的重要方法。
不同的热处理方法可以针对不同的应用需求选择。
熟悉钛合金的结构和特点，并理解热处理的基本原理，对于正确应用热处理技术具有重要意义。
参考文献[1] Gupta, , Aman, D., Kashyap, , & Patnaik, A. (2016). Heat treatment of titanium alloys - A review. Materials Science and Engineering: A, 654, .。
钛合金真空热处理发黄
钛合金真空热处理发黄是一种表面处理方法，旨在改善钛合金的外观和耐腐蚀性能。
该处理方法通常在真空炉中进行，使用特定的热处理工艺和工艺参数。
在钛合金真空热处理过程中，首先需要将待处理的钛合金件放入真空炉中，并将真空度降至所需的值。
接下来，通过控制加热温度和保持时间，将钛合金件加热到指定的温度范围。
在加热过程中，气氛中的氧气会与钛合金表面发生反应，从而使其表面发黄。
发黄效果的形成主要是钛合金表面发生的氧化反应，生成了一层氧化膜。
这层氧化膜的颜色取决于反应的时间和温度，以及钛合金的化学成分。
通常，较长时间和较高温度的处理会导致较深的发黄效果。
钛合金真空热处理发黄可使钛合金件具有更加美观的外观，并提升其抗腐蚀性能。
这是因为氧化膜的形成可以增加钛合金表面的硬度和耐磨性，并形成一层保护性的氧化层。
需要注意的是，在进行钛合金真空热处理发黄之前，必须进行充分的准备工作。
这包括确保待处理的钛合金件表面无油污和杂质，并选择适当的热处理工艺参数。
处理后的钛合金件需要经过清洗和除油等工艺步骤，以去除表面的氧化层和其他污染物。
在600 C 左右进行热处理并迅速淬火来增加TiAl3 合金的强度，强化的主要机制是时效増强。
时效增强的特点是淬火温度越高，増强的效果就越好，但由于此合金的复合材料包含碳纤维，当温度超过某个临界温度（约700C)时，就会在介面形成金属碳化物，这使得碳纤维的增强效果大大减弱，所以最佳的淬火温度应在600 C 左右，且淬火的时间不宜太长或太短。
太短组分不够均匀，空穴浓度不够高，硬化微区的浓度不够高。
太长也会在介面形成金属碳化物，所以最佳的淬火时间应该是2小时左右。
钛合金锻件热处理中的淬火、时效工艺介绍如下：1.淬火淬火是时效处理前的预备工序，其目的是通过淬火获得某种不稳定组织，这种不稳定组织在随后时效过程中发生分解或析出，形成沉淀硬化，以提高合金的强度。
钛合金淬火应分为无相变淬火和相变淬火两种类型。
无相变淬火过程实质是把金属在较高温度下固有的状态保持到低温，并由此形成过饱和固溶体。
钛合金的无相变淬火既可由β区进行(β合金)，也可由(α+β)区进行。
钛合金的相变淬火或马氏体淬火同样可由β区或(α+β)区进行，主要特点是可使钛合金发生马氏体转变并形成α′和α″。
淬火后的室温组织形态主要取决淬火加热温度和冷却温度。
(α+β)合金在(α+β)区上部加热淬火时，得到了马氏体相，而从(α+β)区下部淬火则得到不稳定β相。
对于β型合金情况稍有不同，为了经过淬火处理后获得单一介稳β相组织，以改善合金的工艺塑性，合金的加热温度高于临界点TB。
另外，为保证时效后达到更高的强度也需采用高温淬火。
再考虑到β型合金合金化程度高，临界点低(如TB1及TB2合金的TB=750℃，而(α+β)型的TC4合金TB则高达980～1000℃)，因此，在稍高于临界点的β区加热后并不致于导致严重的脆性。
鉴于上述原因，国产β型合金TB1及TB2均在高于TB温度下淬火处理。
(α+β)型合金淬透性差，如TC4为25mm，TC6为40mm，故只适合小尺寸零件。
钛合金的热处理基本原理(一)钛合金的热处理基本1. 什么是钛合金的热处理？钛合金是一种轻巧、高强度、耐腐蚀的金属材料。
然而，由于钛合金的制造过程中可能会导致材料内部存在一些不稳定晶相或缺陷，因此需要进行热处理。
热处理是通过加热和冷却的不同方式改变钛合金的晶体结构和性能，以达到所需的材料性能。
本文将介绍钛合金热处理的基本原理和常用方法。
2. 钛合金的热处理原理钛合金的热处理原理基于以下两个基本原则：固溶处理原理固溶处理是指将钛合金加热至其固溶温度以上，使合金中的溶质原子均匀地溶解在基体晶格中。
通过固溶处理，可以消除钛合金中的不稳定相，提高合金的强度和塑性。
相变处理原理相变处理是指在固溶处理的基础上，通过控制冷却速度使钛合金的晶体结构发生相变。
相变处理可以改变钛合金的晶体结构和晶界形貌，从而调整其力学性能和耐腐蚀性能。
钛合金的热处理方法主要包括固溶处理和时效处理两种。
下面将分别介绍这两种方法：固溶处理固溶处理是钛合金热处理的基础步骤，它可以消除钛合金中的不稳定相和缺陷，提高合金的强度和塑性。
固溶处理的具体步骤如下：•加热：将钛合金加热至其固溶温度以上，一般在摄氏度范围内。
•保温：保持合金在固溶温度下足够长的时间，使溶质原子充分溶解在基体中。
•冷却：迅速冷却合金至室温，固定溶质原子在基体中。
时效处理时效处理是在固溶处理的基础上进行的钛合金热处理方法，通过控制冷却速度，使合金的晶体结构发生相变，从而调整其力学性能和耐腐蚀性能。
时效处理的具体步骤如下：•固溶处理：按照固溶处理的方法对钛合金进行加热和冷却处理。
•时效处理：将处理过的钛合金再次加热至合金中存在的稳定相的温度，并保持一段时间。
•冷却：迅速冷却合金至室温，固定相变后的晶体结构。
钛合金的热处理广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。
通过热处理，可以增加钛合金的强度和保持其良好的耐腐蚀性能，提高材料的使用寿命。
5. 结论钛合金热处理是一种重要的材料加工方法，通过固溶处理和时效处理可以调整钛合金的晶体结构和性能。
钛合金各热处理作用钛合金是一种重要的结构材料，在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域具有广泛应用。
而钛合金的性能主要由其热处理过程决定。
本文将介绍钛合金常见的几种热处理工艺及其作用。
1. 固溶处理（Solution Treatment）固溶处理是钛合金最常见的热处理工艺之一。
它的主要目的是通过高温加热使合金中的固溶元素均匀地溶解在钛基体中，以提高合金的韧性和塑性。
固溶处理温度一般在β转变温度以上进行，时间根据合金成分和尺寸而定。
固溶处理后，钛合金具有良好的塑性和可锻性，适合进行后续的加工和成形。
2. 时效处理（Aging Treatment）时效处理是将固溶处理后的钛合金在较低温度下进行热处理，以进一步调整合金的性能。
时效处理的主要目的是通过固溶相分解和析出相的形成来提高钛合金的强度和硬度。
时效处理温度和时间根据合金的成分和要求而定。
时效处理后，钛合金的强度和硬度会显著提高，但塑性和韧性会相应降低。
3. 淬火处理（Quenching Treatment）淬火处理是将固溶处理后的钛合金迅速冷却至室温的热处理工艺。
它的主要目的是通过快速冷却来固定固溶相的结构，防止析出相的形成。
淬火处理可以提高钛合金的硬度和强度，但会降低其塑性和韧性。
淬火处理的冷却介质可以是水、油或空气，选择不同的冷却介质会对钛合金的性能产生不同的影响。
4. 回火处理（Tempering Treatment）回火处理是将淬火处理后的钛合金进行加热再冷却的热处理工艺。
它的主要目的是通过回火来消除淬火过程中产生的内部应力，并提高合金的韧性。
回火温度和时间根据合金的成分和要求而定。
回火处理后，钛合金的塑性和韧性会得到改善，但硬度和强度会相应降低。
5. 等温处理（Isothermal Treatment）等温处理是将钛合金在固溶温度或其他特定温度下保持一段时间进行的热处理工艺。
等温处理的主要目的是通过保持温度来稳定固溶相或促进析出相的形成，以调整合金的微观结构和性能。
钛及钛合金热处理标准钛及钛合金是一类重要的结构材料，具有优良的耐腐蚀性能和高强度，因此在航空航天、船舶制造、化工设备等领域得到广泛应用。
然而，钛及钛合金的热处理工艺对其性能和组织结构有着重要影响，因此需要严格按照标准进行热处理，以确保材料的性能和质量。
首先，钛及钛合金的热处理标准主要包括退火、固溶处理、时效处理等工艺。
在退火处理中，通常需要将材料加热至一定温度，然后进行保温一段时间，最后缓慢冷却至室温。
这一过程旨在消除材料的应力和改善其塑性，提高加工性能。
固溶处理则是将材料加热至固溶温度，保温一段时间，然后迅速冷却至室温，以溶解合金元素并均匀分布在基体中，提高材料的强度和硬度。
时效处理是在固溶处理后，将材料在较低温度下保温一段时间，使合金元素析出形成弥散分布的强化相，进一步提高材料的强度和耐热性。
其次，钛及钛合金的热处理标准还包括了加热温度、保温时间、冷却速度等具体参数的要求。
这些参数的选择直接影响着材料的组织结构和性能。
例如，在退火处理中，加热温度和保温时间的选择需根据材料的成分和工艺要求来确定，以保证材料达到理想的组织状态。
在固溶处理和时效处理中，加热温度和保温时间的控制也是至关重要的，过高或过低的温度都会导致材料性能的下降。
最后，钛及钛合金的热处理标准还包括了热处理后的性能检测和评定要求。
经过热处理的材料需要进行硬度测试、拉伸试验、冲击试验等，以评定其力学性能和韧性。
同时，还需要对材料的显微组织进行金相分析，以确保热处理后的组织结构符合标准要求。
只有通过了性能检测和组织评定的材料，才能被认定为合格品，并投入实际使用。
总之，钛及钛合金的热处理标准是确保材料性能和质量的重要保障，只有严格按照标准要求进行热处理，才能保证材料达到理想的性能水平，满足工程需求。
因此，作为钛及钛合金的生产和加工单位，必须严格遵守相关标准，加强工艺管理，确保产品质量，为推动钛及钛合金产业的发展做出应有的贡献。
钛合金热处理的一般特点1.钛合金热处理的目的：钛合金热处理的目的是通过加热和冷却处理来改变钛合金的组织结构，以提高其机械性能和耐蚀性能。
2.钛合金的相变特性：钛合金具有显著的相变特性，主要有α相和β相。
α相具有良好的塑性和韧性，而β相具有较高的强度和硬度。
通过热处理工艺，可以使钛合金的相变达到理想的组织结构。
3.热处理工艺的选择：钛合金的热处理工艺主要包括固溶处理、时效处理和高温固溶处理等。
不同的工艺选择可以改变钛合金的强度、韧性和耐蚀性等性能。
4.固溶处理：固溶处理是指将钛合金加热至高温下，使β相溶解于α相中形成固溶体。
通过固溶处理，可使钛合金的强度和硬度得到提高。
5.时效处理：时效处理是指对固溶后的钛合金进行恒温保持一段时间，使其晶粒细化和析出细小的强化相。
通过时效处理，钛合金的强度和耐蚀性能可以得到改善。
6.高温固溶处理：高温固溶处理是指将钛合金加热至较高温度下，保持一定时间，然后迅速冷却。
此处理方式能使钛合金得到完全的晶粒再结晶，消除残余应力，提高材料的延展性和塑性。
7.热处理参数的选择：热处理参数的选择对于钛合金的热处理效果至关重要。
包括加热温度、保温时间和冷却方式等。
不同的钛合金材料和应用要求，需要选择不同的热处理参数。
8.温度过程控制：热处理过程中的温度控制十分重要。
温度过高可能导致合金的烧结、插杂元素析出等问题；温度过低则无法达到预期的热处理效果。
9.冷却方式的影响：不同的冷却方式对钛合金的性能有着不同的影响。
常见的冷却方式有空气冷却、水淬和油淬等。
不同的合金材料和要求可能需要采用不同的冷却方式。
10.热处理后的检测：对于热处理后的钛合金进行性能测试和检测是必要的。
包括金相组织观察、力学性能测试、耐蚀性测试等。
总结来说，钛合金热处理是一种通过加热和冷却来改变钛合金组织结构的工艺。
通过选择合适的热处理工艺和参数，可以提高钛合金的硬度、强度、韧性和耐蚀性能。
不同的钛合金具有不同的热处理特点，因此需要根据具体的合金材料和要求选择合适的热处理工艺。
钛合金的热处理及其对组织的影响
钛合金的热处理是一种方法，通过控制合金的加热温度、持续时间和冷却速度，可以改变钛合金的组织结构和性能。
常见的热处理方法包括固溶退火、时效处理等。
固溶退火是将钛合金加热至固溶温度以上并保持一段时间，以促进固溶体内的杂质元素和合金元素相溶。
固溶退火后，通过快速冷却可以实现快速淬火，从而形成细小的固溶体晶粒，提高合金的强度、硬度和耐久性。
时效处理是将已经固溶退火的钛合金，再次加热至适当的温度和时间范围内，促进固溶体内的杂质元素和合金元素的再结合，形成一种新的合金，从而提高钛合金的抗拉强度、延展性等性能。
钛合金的热处理对其组织的影响主要是改变其晶粒大小、相数量、相分布和相组成等因素，进而改变其力学性能和化学性能。
此外，适当的热处理能够去除钛合金的内部应力，提高其强度和耐腐蚀性能。
总之，钛合金的热处理是一种非常重要的工艺，可以改善其力学和化学性能，从而广泛应用于航空航天、船舶、化工、生物医学和汽车等领域。
钛合金及其热处理工艺简述杨**林摘要：本文对钛及其合金的基本信息进行了简要介绍，对钛的几类固溶体划分进行了简述，对钛合金固态相变也进行了概述。
重点概述了钛合金的热处理类型及工艺，为之后生产实习中对钛合金的热处理工艺认识提供指导。
关键词：钛合金，热处理1 引言钛在地壳中的蕴藏量位于结构金属的第四位,但其应用远比铜、铁、锡等金属滞后。
钛合金中溶解的少量氧、氮、碳、氢等杂质元素,使其产生脆性,从而妨碍了早期人们对钛合金的开发和利用。
直至二十世纪四五十年代,随着英、美及苏联等国钛合金熔炼技术的改进和提高,钛合金的应用才逐渐开展[5]。
纯钛的熔点为1668℃,高于铁的熔点。
钛在固态下具有同素异构转变,在882.5℃以上为体心立方晶格的β相,在882.5℃以下为密排六方晶格的α相。
钛合金根据其退火后的室温组织类型进行分类,退火组织为α相的钛合金记为TAX,也称为α型钛合金；退火组织为β相的钛合金记为TBX,也称为β型钛合金；退火组织为α+β两相的钛合金记为TCX,也称为α+β型钛合金,其中的“X”为顺序号。
我国目前的钛合金牌号已超过50个,其中TA型26个,TB型8个以上,TC 型15个以上[5]。
钛合金具有如下特点：（1）与其他的合金相比,钛合金的屈强比很高,屈服强度与抗拉强度极为接近；（2）钛合金的密度为4g/cm3,大约为钢的一半,因此,它具有较高的比强度；（3）钛合金的耐腐蚀性能优良,在海水中其耐蚀性甚至比不锈钢还要好；（4）钛合金的导热系数小,摩擦系数大,因而机械加工性不好；（5）在焊接时,钛合金焊缝金属和高热影响区容易被氧、氢、碳、氮等元素污染,使接头性能变坏。
在熔炼和各种加工过程完成之后,为了消除材料中的加工应力，达到使用要求的性能水平，稳定零件尺寸以及去除热加工或化学处理过程中增加的有害元素(例如氢)等,往往要通过热处理工艺来实现。
钛合金热处理工艺大体可分为退火、固溶处理和时效处理三个类型。
热处理对钛合金的影响钛合金是一种重要的结构材料，以其高强度、低密度和良好的耐腐蚀性而在航空航天、汽车、医疗和化工等领域得到广泛应用。
热处理是改变材料性能的一种关键工艺，对钛合金的影响也十分显著。
本文将探讨热处理对钛合金性能的影响，以及常用的热处理方法。
一、热处理的作用热处理是通过加热和冷却处理材料，以达到改善材料性能的目的。
对钛合金而言，热处理可以使其显微组织发生变化，进而改变其力学性能、耐腐蚀性和疲劳性能等。
热处理还可以消除材料内部的应力和缺陷，提高材料的可用性和稳定性。
二、常用的热处理方法1. 固溶处理固溶处理是将钛合金加热至固溶温度，使其中的合金元素溶解到固溶体中，然后迅速冷却以固定合金元素的固溶浓度。
固溶处理可以改善钛合金的塑性和可加工性，提高其强度和硬度。
然而，过长的固溶时间可能导致钛合金的晶界腐蚀敏感性增加。
2. 淬火处理淬火是将加热至高温的钛合金迅速冷却至室温，以形成的固溶体。
淬火处理可以提高钛合金的强度、硬度和耐磨性。
“淬火和回火”联合处理可以进一步提高钛合金的强度和韧性。
3. 回火处理回火是将淬火处理后的钛合金再次加热至较低的温度，保温一段时间后冷却。
回火处理可以消除淬火过程中的应力，并使材料的硬度和强度得到均衡。
回火温度和保温时间的选择也是影响回火效果的重要因素。
4. 等温固化处理等温固化是将加热至高温的钛合金在一定时间内保持在合金元素的固溶度下进行处理。
等温固化可以提高钛合金的耐磨性和抗热稳定性，但过长的等温时间会导致材料的晶粒长大，降低硬度和强度。
三、热处理对钛合金性能的影响1. 力学性能热处理可显著改善钛合金的力学性能。
固溶处理和淬火处理可以提高钛合金的强度、硬度和耐磨性，适当的回火处理则可提高材料的韧性。
通过合理选择热处理工艺和参数，可以实现钛合金力学性能的最优化。
2. 耐腐蚀性能钛合金的耐腐蚀性是其在航空航天和化工领域得以应用的重要因素。
热处理可以改善钛合金的耐腐蚀性能。
第十三章有色金属及合金内容提要：有色金属的产量和用量不如黑色金属多，但由于其具有许多优良的特性，如特殊的电、磁、热性能，耐蚀性能及高的比强度(强度与密度之比)等，已成为现代工业中不可缺少的金属材料。
1．铝及铝合金；2．钛及钛合金；3．铜及铜合金；4．轴承合金。
基本要求：掌握和了解各种有色金属的牌号、成分、性能和用途。
13.1铝及铝合金13.1.1铅及铝合金的性能特点及分类编号纯铝：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。
1 铝合金及其特点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。
①比强度高（>>高强钢）。
可用于轻结构件，尤其航空。
②突出理化性能。
导电、抗大气腐蚀。
③良好加工性。
高塑性、易冷成形；某些合金铸造性能好，宜作压铸件。
2 铝合金分类及分类编号13.1.2铝合金的强化1 形变强化2沉淀强化3 固溶强化和时效强化：13.1.3变形铝合金变形铝及铝合金牌号表示方法：根据国标规定，变形铝及铝合金可直接引用国际四位数字体系牌号或采用国标规定的四位字符牌号。
GB 3190-82中的旧牌号仍可继续使用，表示方法为: •防锈铝合金：LF+序号•硬铝合金： LY +序号•超硬铝合金：LC +序号•锻铝合金： LD +序号常用变形铝合金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。
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.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.d 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。
Al-Cu-Mg-Fe-Ni系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。
•不可时效强化的铝合金：防锈铝（F以左），单相固溶体，强度低、压力加工性能好；用其优良的耐蚀性能。
牌号标记LF。
•可时效强化的变形铝合金：硬铝（LY）、超硬铝（LC）和锻铝（LD）。
固溶时效提高性能。
13.1.4铸造铝合金具有共晶转变的合金，铸造性能良好。
包括：• Al- Si系：代号为ZL1+两位数字顺序号• Al-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1 Al-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. 在普通铸造条件下，Z L102组织几乎全部为共晶体，由粗针状的硅晶体和α固溶体组成，强度和塑性都较差。
生产上通常用钠盐变质剂进行变质处理，得到细小均匀的共晶体加一次α固溶体组织，以提高性能。
加入其他合金元素的铝硅铸造合金称复杂(或特殊)硅铝明。
Al-Si系铸造铝合金的铸造性能好，具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性能。
用于制造飞机、仪表、电动机壳体、汽缸体、风机叶片、发动机活塞等。
2 Al-Cu系铸造铝合金:这类合金的耐热性好，强度较高；但密度大，铸造性能、耐蚀性能差，强度低于Al-Si系合金。
常用代号有ZL201 (ZAlCu5Mn)、ZL203 (ZAlCu4)等。
主要用于制造在较高温度下工作的高强零件，如内燃机汽缸头、汽车活塞等。
3 Al-Mg系铸造铝合金:这类合金的耐蚀性好，强度高，密度小；但铸造性能差,耐热性低。
常用代号为ZL301(ZAlMg10)、 ZL303(ZAlMg5Si1)等.主要用于制造外形简单、承受冲击载荷、在腐蚀性介质下工作的零件，如舰船配件、氨用泵体等。
4 Al-Zn系铸造铝合金:这类合金的铸造性能好，强度较高，可自然时效强化；但密度大，耐蚀性较差。
常用代号为ZL401(ZAlZn11Si7)、ZL402(ZAlZn6Mg)等。
主要用于制造形状复杂受力较小的汽车、飞机、仪器零件。
13.2钛及钛合金13.2.1纯钛纯钛密度小，熔点高。
882.5℃发生同素异构转变β-Ti⇌α-Ti, 由体心立方β-Ti转变为密排六方α-Ti.纯钛比强度高，塑性、低温韧性和耐蚀性好。
纯钛主要用于 350℃以下工作、强度要求不高的零件，如石油化工用热交换器、反应器，海水净化装置及舰船零部件。
13.2.2钛的合金化纯钛加入合金元素形成钛合金。
钛合金几乎都含有铝。
铝能提高钛合金的强度、比强度和再结晶温度。
按退火组织，钛合金可分为α型钛合金、β型钛合金和α+β型钛合金三类，它们的牌号分别用TA、TB、TC加顺序号表示。
如TA5、TB2、TC4等。
其中TA0~TA3为工业纯钛。
1α型钛合金：主加元素为铝，还有锡、硼等。
不能热处理强化，通常在退火状态下使用,组织为单相α固溶体。
强度低于另两类钛合金，但高温强度、低温韧性及耐蚀性优越。
常用牌号有TA5、TA7等。
主要用于制造500℃以下工作的零件，如飞机压气机叶片、导弹的燃料罐、超音速飞机的蜗轮机匣及飞船上的高压低温容器等。
2β型钛合金：加入的合金元素有钼、铬、钒、铝等。
经淬火加时效处理后，组织为β相基体上分布着细小的α相粒子。
这类合金强度高，但冶炼工艺复杂，难于焊接,应用受到限制。
β型钛合金有TB2、TB3、TB4三个牌号。
主要用于350℃以下工作的结构件和紧固件,如飞机压气机叶片、轴、弹簧、轮盘等。
3α+β型钛合金：加入的合金元素有铝、钒、钼铬等。
可进行热处理强化，强度高，塑性好，具有良好的热强性、耐蚀性和低温韧性。
α+β型钛合金共有九个牌号，其中以TC4应用最广、用量最大，其经过淬火加时效处理后，组织为α+β+时效析出的针状α。
α+β型钛合金主要用于制造400℃以下工作的飞机压气机叶片、火箭发动机外壳、火箭和导弹的液氢燃料箱部件及舰船耐压壳体等.13. 2. 3工业用钛合金13.2.4钛合金的热处理13.3铜及铜合金13.3.1纯铜铜和铜合金的特点①较好的理化性能导电材料，导热（纯铜，汽车散热器）；抗大气、海水腐蚀（黄铜）。
②良好的加工性易冷成形，且铸造铜合金，有良好铸造性能。
③某些特有性能优良减摩性和耐磨性（青铜和部分黄铜，滑动轴承或蜗轮等），高的σe和σ-1（铍青铜，弹性元件）。
④色泽美观13.3.2黄铜主要Cu—Zn合金•类别：普通黄铜(Cu—Zn)；特殊黄铜(加工黄铜、铸造黄铜)，是在Cu-Zn基础上再加Ni、Pb、Al等，较高强度和耐蚀性。
•典型牌号： H96(加工黄铜)，HP b60—1(特殊黄铜)，ZH(铸造黄铜)。
13.3.3青铜主要为Cu—Sn合金•压力加工青铜：锡青铜（Sn2%～5%）、铝青铜（Al4%～8%）及铍青铜。
仪器仪表元件，耐蚀场合的耐磨件、抗磁件等。
•铸造青铜：有共晶体（Sn 9%～11%、Al9%～11%），蜗轮、齿轮（减摩耐蚀）。
13.4轴承合金13.4.1轴承合金的性能要求制造滑动轴承的轴瓦及其内衬的耐磨合金称为轴承合金。
滑动轴承是许多机器设备中对旋转轴起支撑作用的重要部件，由轴承体和轴瓦两部分组成。
与滚动轴承相比滑动轴承具有承载面积大，工作平稳，无噪音及拆装方便等优点。
1组织性能要求:当轴高速旋转时，轴瓦与轴颈发生强烈摩擦，承受轴颈施加的交变载荷和冲击力。
2对轴承合金的性能要求：⑴足够的强韧性，以承受轴颈施加的交变冲击载荷。
⑵较小的热膨胀系数，良好的导热性和耐蚀性，以防止轴与轴瓦之间咬合。
⑶较小的摩擦系数，良好的耐磨性和磨合性，以减少轴颈磨损，保证轴与轴瓦良好的跑合。
为满足上述性能要求，轴承合金的组织应是软的基体上分布着硬的质点或硬的基体上分布着软的质点。
当轴旋转时，软的基体（或质点）被磨损而凹陷，减少了轴颈与轴瓦的接触面积，有利于储存润滑油和轴与轴瓦间的磨合，而硬的质点 (基体)则支撑着轴颈，起承载和耐磨作用。
软基体 (或质点)还能起嵌藏外来硬杂质颗粒的作用, 以避免擦伤轴颈。
13.4.2锡基轴承合金以锡为主并加入少量锑、铜等元素组成的合金，熔点较低，是软基体硬质点组织类型的轴承合金。
典型牌号为ZSnSb11Cu6。
(其组织为 基体+白亮块状SnSb+星状Cu3Sn)锡基轴承合金具有较高的耐磨性、导热性、耐蚀性和嵌藏性，摩擦系数和热膨胀系数小，但疲劳强度较低，工作温度不超过 150 ℃，价格高。
广泛用于重型动力机械，如气轮机、涡轮机和内燃机等大型机器的高速轴瓦。
13.4.3铅基轴承合金是以铅为主加入少量锑、锡、铜等元素的合金，也是软基体硬质点型轴承合金。
典型牌号为ZPbSb16Sn16Cu2。
铅基轴承合金的强度、硬度、耐蚀性和导热性都不如锡基轴承合金，但其成本低，高温强度好，有自润滑性。
常用于低速、低载条件下工作的设备,如汽车、拖拉机曲轴的轴承等。
锡基和铅基轴承合金强度比较低，为提高其承载能力和使用寿命，生产上常采用离心浇注法，将它们镶铸在低碳钢轴瓦上，形成一层薄而均匀的内衬，成为双金属轴承。
13.4.4铝基轴承合金1 Al-Sb轴承合金2 Al-Sn轴承合金习题1．铸造铝合金（如Al-Si合金）为何要进行变质处理？2．以Al-Cu合金为例，说明时效硬化的基本过程及影响时效硬化过程的因素。
3．铝合金能象钢一样进行马氏体相变强化吗？可以通过渗碳、氮化的方式表面强化吗？为什么？4．铝合金的自然时效与人工时效有什么区别？选用自然时效或人工时效的原则是什么？5．铜合金的性能有何特点？铜合金在工业上的主要用途是什么？6．哪些合金元素常用来制造复杂黄铜？这些合金元素在黄铜中存在的形态是怎样的？7．锡青铜属于什么合金？为什么工业用锡青铜的含锡量一般不超过14%？8．轴承合金在性能上有何要求？在组织上有何特点？9．试比较钛合金的热处理强化方式与钢、铝合金的热处理强化方式的异同。
