最新金属材料学第八章铝合金
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金属材料学习题与思考题第七章铸铁1、铸铁与碳钢相比,在成分、组织和性能上有什么区别?(1)白口铸铁:含碳量约2.5%,硅在1%以下白口铸铁中的碳全部以渗透碳体(Fe3c)形式存在,因断口呈亮白色。
故称白口铸铁,由于有大量硬而脆的Fe3c,白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工。
因此,在工业应用方面很少直接使用,只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件,如拔丝模、球磨机铁球等。
大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料(2)灰口铸铁;含碳量大于4.3%,铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。
断口呈灰色。
它具有良好铸造性能、切削加工性好,减磨性,耐磨性好、加上它熔化配料简单,成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件。
(3)钢的成分要复杂的多,而且性能也是各不相同钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。
我们通常将其与铁合称为钢铁,为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。
钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等,而且钢还根据品质分类为①普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)②优质钢(P、S均≤0.035%)③高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)按照化学成分又分①碳素钢:.低碳钢(C≤0.25%).中碳钢(C≤0.25~0.60%).高碳钢(C≤0.60%)。
②合金钢:低合金钢(合金元素总含量≤5%).中合金钢(合金元素总含量>5~10%).高合金钢(合金元素总含量>10%)。
2、C、Si、Mn、P、S元素对铸铁石墨化有什么影响?为什么三低(C、Si、Mn低)一高(S高)的铸铁易出现白口?(1)合金元素可以分为促进石墨化元素和阻碍石墨化元素,顺序为:Al、C、Si、Ti、Ni、P、Co、Zr、Nb、W、Mn、S、Cr、V、Fe、Mg、Ce、B等。
其中,Nb为中性元素,向左促进程度加强,向右阻碍程度加强。
C和Si是铸铁中主要的强烈促进石墨化元素,为综合考虑它们的影响,引入碳当量CE = C% + 1/3Si%,一般CE≈4%,接近共晶点。
铝合金是以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金,是轻金属材料之一。
铝合金通过与其他元素的合金化,铝的性能可以得到改善和增强,使其具有更好的力学性能、耐腐蚀性、导热性等特点。
铝合金广泛应用于工业、航空航天、汽车、建筑等领域。
以下是一些关于铝合金的概念:
1. 强化:通过添加合金元素或热处理等方法,提高铝合金的强度和硬度。
2. 轻量化:相比于传统的钢铁材料,铝合金具有较低的密度,因此在减轻重量的需求下被广泛应用,可降低车辆燃油消耗、提高机动性等。
3. 耐腐蚀性:铝合金具有良好的抗腐蚀性能,对氧化、酸碱等具有较好的稳定性,适合在恶劣环境中使用。
4. 导热性:铝合金具有良好的导热性能,常用于制造散热器、冷却器等需要快速传导热量的设备。
5. 可塑性:铝合金具有较好的可塑性,易于加工成型,可以通过压
铸、挤压、锻造等方法制造出各种形状和尺寸的产品。
6. 可焊接性:铝合金可以通过焊接方法进行连接,使其适用于需要拼接或组装的应用场景。
总之,铝合金是一种具有优良性能的材料,具备轻量化、强度高、耐腐蚀等特点,因此在众多领域得到广泛应用。
第八章 金属和金属材料知识点一、金属材料姓名:1. 金属材料包括纯金属和合金两类。
金属属于金属材料,但金属材料不一定是纯金属,也可能是合金。
2. 金属制品是由金属材料制成的,铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。
金属材料的发展史商朝,人们开始使用青铜器;春秋时期开始冶铁;战国时期开始炼钢;铜和铁一直是人类广泛应用的金属材料。
在100多年前,又开始了铝的使用,因铝具有密度小和抗腐蚀等许多优良性能, 铝的产量已超过了铜, 位于第二位。
(1) 常见金属的物理性质① 共性:大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度较大,熔沸点较高,具有良好的延展性和导电、 温下除汞为液体,其余金属均为固体。
② 特性:颜色:铁、铝等大多数金属都呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色 密度:大多数金属的密度大于水,锂、钠、钾等金属的密度小于水 导电性:银、铜的导电性较好,铝的导电性较差延展性:金的延展性较好,锰的延展性很差 注意:颜色和光泽一般是指金属在整块时表现出来的外观特性, (2) 常见金属的物理性质比较:导电性 Ag Cu Au Al Zn Fe Pb由优到良 密度 Au Pb Ag Cu Fe Zn Al由大到小 熔点 WFeCu Au Ag Al Sn 由高到低 硬度Cr FeAgCuAuAlPb由大到小物质的性质与物质的用途之间的关系:1. 物质的性质决定物质的用途,而物质的用途又反映出物质的性质。
2. 物质的性质很大程度上决定了物质的用途。
但这不是唯一的决定因素,在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环紧的影响 等多种因素。
合金1.合金:在金属中加热熔合某些金属和非金属,形成具有金属特性的物质。
注意:(1)合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。
(2) 合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更容易适于不同的用途。
(3) 日常使用的金属材料,大多数为合金。
第八章答案1.判断题(1) 铝合金热处理也是基于铝具有同素异构转变。
(×)(2) LF21 是防锈铝合金,可用冷压力加工或淬火、时效来提高强度。
(×)(3) ZL109 是铝硅合金,其中还含有少量的合金元素,可用热处理来强化,常用于制造发动机的活塞。
(×)(4) LY12 的耐蚀性比纯铝、防锈铝都好。
(×)(5) H70 的组织为α+β',具有较高的强度、较低的塑性。
(×)(6) 锡基轴承合金比铜基轴承合金 (锡青铜) 的硬度高,故常用于制造整体轴套。
(×)2.填空题(1) ZL102 属于铝硅合金,一般用变质处理工艺方法来提高强度。
(2) H70 属于普通黄铜合金,其组织为 70% Cu,一般采用去应力退火来提高强度。
(3) 铝合金热处理是首先进行固溶处理,获得不稳定组织;然后经时效强化过程使其强度、硬度明显提高。
(4) ZSnSbllCu6 属于锡基轴承合金,其中锡含量为<1.5% 。
3.单项选择题(1) 提高 LY11 零件强度的方法通常采用。
( A )A.淬火+低温回火B.固溶处理+时效C.变质处理D.调质处理(2) 为了获得较高强度的 ZL102(ZAlSil2)零件,通常采用。
( B )A.调质处理B.变质处理C.固溶处理+时效D.淬火+低温回火(3) ZSnSnllCu6 合金的组织是属于。
( B )A.软基体软质点B.软基体硬质点C.硬基体软质点D.硬基体硬质点(4) 为防止黄铜的应力腐蚀破坏可采用。
( A )A.去应力退火B.固溶处理C.调质处理D.水韧处理(5) 铸造人物铜像,最好选用 ( C )A.黄铜B.锡青铜C.铅青铜D.铝青铜4.简答题(1) 简要说明时效强化的机理,时效强化与固溶强化有何区别? 答:固溶后的合金获得过饱和固溶体是不稳定的组织,其强度和硬度无明显提高,在室温下放置一段时间后或低温加热时,第二相缓慢析出。