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第八章有色金属及其合金

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有色金属及硬质合金课件

有色金属及硬质合金课件

REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
06
有色金属及硬质合金的 未来展望与挑战
新材料与新工艺的研发
总结词
随着科技的不断进步，有色金属及硬质合金的新材料 和新工艺研发将不断涌现，以满足更广泛的应用需求 。
详细描述
随着新材料和新工艺的研发，有色金属及硬质合金的性 能将得到进一步提升，如高强度、高耐磨性、高耐腐蚀 性等。这些新材料和新工艺的应用将拓展到航空航天、 汽车、能源等领域，为产业发展带来新的机遇和挑战。
详细描述
锌是一种具有良好防腐蚀性能的有色金属，常用于钢铁、铜等金属的表面镀层。锌合金是以锌为主要 元素，加入其他金属元素组成的合金，具有良好的机械性能和加工性能。锌合金在建筑、装饰、汽车 等领域有广泛应用。
镍及镍合金
总结词
具有优良的耐腐蚀性和机械性能，良好 的高温性能和磁性
VS
详细描述
镍是一种具有优良耐腐蚀性和机械性能的 有色金属，常用于制造不锈钢和其他合金 。镍合金是以镍为主要元素，加入其他金 属元素组成的合金，具有良好的高温性能 、磁性和加工性能。镍合金在航空、化工 、电子等领域有广泛应用。
其他有色金属
总结词
各有其独特性质和应用领域
详细描述
除了铜、铝、锌、镍等主要的有色金属外，还有许多其他有色金属，如锡、铅、钴、镁 等。这些金属都具有独特的性质和应用领域，例如锡用于制造焊料和包装材料，铅用于
制造电池和颜料，钴用于制造硬质合金和电池，镁用于制造轻质结构和航空材料等。
REPORT
CATALOG
铝及铝合金
总结词
质轻、耐腐蚀、导电导热性好，加工性能优异
详细描述

《有色金属及其合金 》课件

《有色金属及其合金 》课件

在电子工业中的应用
总结词
电子工业中大量使用有色金属及其合金，如铜、铝、镍等，用于制造集成电路、连接器 和散热器等。
详细描述
在电子工业中，有色金属及其合金发挥着至关重要的作用。例如，铜及铜合金用于制造 集成电路的引线和连接器等，铝及铝合金用于制造电子元件的散热器和印刷电路板等。 这些合金具有良好的导电性、导热性和可加工性，能够满足电子工业对高性能材料的需
组织
合金中各种相的分布和形态。
3
合金相图与组织的关系
合金的组织取决于其成分和热处理条件，而相图 是研究合金组织和性能的重要工具。
合金化对性能的影响
力学性能
合金化可以改变金属的强度、硬度、韧性等力 学性能，以满足不同应用场景的需求。
物理性能
合金化可以改变金属的导电性、导热性、磁性 等物理性能。
化学性能
合金化概念
合金化
将两种或两种以上的金属元素或非金属元素与一种金 属元素结合，形成具有金属特性的合金的过程。
合金化概念的意义
通过合金化可以改变金属的物理、化学和机械性能， 以满足不同领域的需求。
合金化的应用
在汽车、航空航天、能源、电子等领域得到广泛应用 。
合金相图与组织
1 2
相图
表示合金在不同温度和成分下的相组成和相变规 律的图形。
生产流程
原料准备
包括矿石的破碎、磨细、选矿 等工序，以获得高品位精矿。
冶炼
根据矿石类型和所需金属种类 选择合适的冶炼方法，提取金 属。
加工
将提取出的金属进行铸造、轧 制、锻造或焊接等加工，制成 所需形状和性能的金属制品。
质量检测与控制
对金属制品进行质量检测和控 制，确保产品质量符合要求。

83第八章 有色金属及其合金铝合金PPT课件

83第八章 有色金属及其合金铝合金PPT课件

• 少量的铜，特别是银，可提高应力腐蚀抗力，但银昂贵， 工业合金很少采用。
• 锌、镁和铜 在Al-Zn-Mg的基础上加入 铜，形成了Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝，其 强化效果在所有铝合金中最大的，是重 要的航空航天铝合金。
合金中的铜大部分溶入η（MgZn2） 和T（Al2Mg3Zn3）相中，少量溶入α（ Al）中。
• 铜和镁 以铜和镁为主要合金元素，形成Al-CuMg合金系列，即硬铝系列，这是变形铝合金中 十分重要的一类合金。
该系列的合金有两个主要强化相，即 θ(CuAl2)和S(A12CuMg) 。硬铝中以S相的过渡 相强化效果最好，θ相的过渡相强化效果稍次， 合金中同时存在S和θ的过渡相时，强化效果最 大。S相的过渡相还有一定的耐热性。一般说来 ，若按质量计算，Cu:Mg≤2.6时，形成S相； Cu:Mg>2.6时，形成S+θ相或θ相。
2020/11/3
20
（2）时效强化： 又称沉淀强化。
铝合金经固溶处理（也称淬火）后在室温或较高的
环境温度下，随着停留时间的延长其强度、硬度升高，
塑性和韧性下降的现象。
固溶处理
过饱和固溶体
强、硬度提高
时效
过饱和固溶体分解
强、硬度大幅提高
2020/11/3
21
（3）过剩相强化
• 如果铝中加入合金元素的数量超过了极限溶解度，则在固溶
• 与固溶体平衡的相为A18Mn5，其热处理强 化作用不明显，故二元Al-Mg合金为热处理 不强化的合金。而A18Mg5相的形态和分布 对合金抗蚀性能有明显的影响，如果沿晶 界呈链状分布，将造成晶问腐蚀和应力腐 蚀开裂；如果呈弥散状态分布于晶内和晶 界，则合金的抗蚀性能明显提高。
• 锰：锰在铝中的固溶度较低，固溶强

第八章有色金属及其合金-PPT精品

第八章有色金属及其合金-PPT精品
Al-Cu-Mg系，它有强烈的时效强化作 用，经时效处理后具有很高的硬度、强度， 同时具有优良的加工工艺性能。含Cu、Mg 量低的硬铝合金，强度低而塑性高，Cu、 Mg量高则强度高、塑性低。
硬铝合金淬火+人工时效，有晶间腐蚀倾 向，故多采用淬火+自然时效。
3、超硬铝合金 LC3、LC4、LC5、LC6、LC9
Al-Zn-Mn-Cu系：
强度达500～700MN/m2，主合金元素是Zn、 Mn、 Cu，同时加入少量的Mg、Cr、Ti。
热处理特点：淬火+人工时效
因为自然时效时间太长50～60天，且自然 时效有较大的应力腐蚀倾向。
4、锻铝合金 LD2、LD5、LD6、LD10
Al-Mn-Si-Cu系合金具有优良的锻造工艺性能。 热处理特点：自然时效很难达到最大的强化
第八章 有色金属及其合金 non-ferrous metal and alloy
本章教学目的：
1、掌握铝合金、铜合金的强化机理及组 织、性能特点
2、熟悉铝合金、铜合金的章重点：1、铝合金的强化机理及组织、性能 2、铜合金的强化机理及组织、性能
本章难点：铝合金、铜合金的强化机理
铸造铝合金
如： ZL102 表示第2号铝硅铸造合金
ZL405 表示第5号铝锌铸造合金
2、变形铝合金的牌号
防锈铝 硬铝 超硬铝 锻铝
LF+顺序号 LY+顺序号 LC+顺序号 LD+顺序号
“LF5” “LY12” “LC4” “LD5”
七、常用铸造铝合金
1、 Al-Si 系铸造铝合金（硅铝明）
a、简单硅铝明
故含氧铜应在氧化性气氛中进行退火、热加工。
缺点：抗蚀性差，热裂倾向大。

有色金属及其合金综述课件

有色金属及其合金综述课件

拉拔
通过拉拔机将金属线材拉制成 各种规格的细线、弹簧丝等。
表面处理
电镀
通过电解的方法在金属 表面镀覆一层金属或合 金，以提高耐腐蚀性和
美观度。
喷涂
通过喷枪或喷粉装置将 涂料喷涂在金属表面，
形成一层保护膜。
氧化处理
通过化学或电化学的方 法使金属表面形成一层 氧化膜，以提高耐腐蚀
性和美观度。
钝化处理
通过化学方法使金属表 面形成一层钝化膜，以
镁及镁合金
镁是一种轻质金属，具有良好的比强度和比刚度。镁合金广泛应用 于汽车、电子和航空航天等领域。
钴及钴合金
钴是一种具有优良耐腐蚀性和高温强度的金属。钴合金广泛应用于 航空航天、能源和化工等领域。
02
CHAPTER
有色金属的应用领域
建筑行业
铝合金
用于制造门窗、幕墙、支架等， 因其轻便、美观、耐腐蚀而受到 广泛应用。
的破坏和污染，特别是减少废水和废气的排放。
促进循环经济
03
回收和再生利用有色金属是循环经济的重要组成部分，有助于
实现经济、社会和环境的可持续发展。
05
CHAPTER
有色金属的未来发展趋势
新材料研发
01
02
03
高性能轻质材料
研发具有高强度、轻量化 的有色金属合金，用于航 空航天、汽车等领域，替 代传统材料。
铜及铜合金
用于管道、供暖系统、水龙头等 ，因其良好的导热性和耐腐蚀性 而受到青睐。
汽车行业
镁合金
用于汽车零部件，如发动机罩、气瓶 架等，以减轻重量并提高燃油经济性 。
铝合金
用于汽车车身、底盘和悬挂系统等， 以提高汽车的结构强度和轻量化。
电子行业

有色金属及其合金

有色金属及其合金

28
第八章 有色金属及其合金
第四节 轴承合金简介
二、常用轴承合金
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青铜是除黄铜和白铜以外的其 他铜合金。
锡青铜—是以锡为主要 添加元素的铜基合金 无锡青铜—是含铝、被、 硅、铝、锰等合金元素 的铜基合金。
17
青铜的牌号依次由“Q”(“青”字 汉语拼音字首)、主加元素符号及其含 量百分数其他元素的含量百分数组成， 如 QSn4-3。 铸造青铜牌号表示方法同铸造铝合 金。
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第八章 有色金属及其合金
第四节 轴承合金简介
2．组织特点 软基体上分布硬质点（如锡基、铅基轴承合金） 硬基体上分布软质点（如铜基、铝基轴承合金）
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第八章 有色金属及其合金
第四节 轴承合金简介
二、常用轴承合金 轴承合金牌号由“Z”(“铸”字汉语拼音字首)、基体 金属元素、主要合金元素符号和各主要合金元素平均（名义） 含量的百分数组成。
四、铸造铝合金
11
第二节
铜及其铜合金
一、工业纯铜 纯铜呈紫红色，又称紫铜。铜的密度为 8.96 g／cm3， 熔点为1083℃，具有面心立方晶格，无同素异晶转变。它有 良好的电导性、热导性、耐蚀性和塑性。 工业纯铜的纯度为 99.90％～99.50％，其代号用“T” （“铜”字汉语拼音字首）加顺序号表示，共有T1、T2、T3、 T4四个代号。序号越大，纯度越低。
6
三、变形铝合金的分类与牌号 （1）防锈铝 主要加入的合金元素是镁或锰属Al-Mg或Al-Si系合金。 （2）硬铝 主要加入的合金元素是铜和镁属Al-Cu-Mg系合金。 固溶处理 自然时效 时效 人工时效
7
三、变形铝合金的分类与牌号 （3）超硬铝 主要加人的合金元素是铜、镁和锌属Al-Cu-Mg-Zn系合 金。 （4）锻铝 主要加人的合金元素是铜、镁和硅属Al-Cu-Mg-Si系合 金。

有色金属及其合金


其他合金
01
不锈钢
不锈钢是一种具有高度耐腐蚀性的合金，广泛用于建筑、医疗等领域。
02
镍合金
镍合金具有良好的耐腐蚀性和高温性能，常用于制造化学反应器等设备。
03
镁合金
镁合金具有轻质、高强度的特点，广泛应用于汽车、航空等领域。
05
有色金属的冶炼和加工
冶炼方法
火法冶炼
通过高温熔炼将矿石中的有价成分提取出来，主要包括焙烧、熔炼、精炼等工序。
有色金属的应用
航空航天
航空航天领域对材料性能要求极高，有色金属及 其合金因其具有高强度、轻量化、耐高温等特性 而被广泛应用于航空航天器的制造，如飞机机身 、发动机部件等。
钛合金也是一种广泛应用于航空航天领域的有色 金属材料，其具有高强度、耐高温、耐腐蚀等特 性，常用于制造飞机起落架、发动机部件等关键 部位。
过渡金属
铜
具有良好的导电性和导热性，广泛用于电线电缆、管道、散热器 等领域。
铁
用于制造各种钢材，如建筑用钢、汽车用钢等。
镍
具有良好的耐腐蚀性和磁性，用于制造不锈钢和电池等。
稀土金属
镧
01
用于制造荧光粉、陶瓷和玻璃等。
铈
02
用于催化剂、抛光剂和陶瓷等。
钕
03
用于制造磁铁和荧光粉等。
贵金属
01
02
高强度
铜合金具有较高的强度和耐磨性，可用于制造各种管道、 阀门等。
耐腐蚀
铜合金对多种酸、碱等腐蚀介质具有较好的耐受能力。
钛合金
高强度
钛合金具有高强度和低 密度的特点，广泛应用 于航空、航天、医疗等 领域。
良好的耐腐蚀性
钛合金对多种酸、碱等 腐蚀介质具有极好的耐 受能力，不易生锈。

有色金属及其合金教学课件PPT

铸造普通黄铜ZCuZn38，具有铸造性能好，组织致密， 主要用于一般的结构件和耐蚀零件。
3.3.2 有色金属及其合金
2、特殊黄铜
在普通黄铜中加入其他合金元素的黄铜。 加入的合金元素有铅、锡、铝、硅、锰、铁、镍等， 以改善切削加工性、提高耐蚀性、铸造性能和力学性能 等。 压力加工特殊黄铜的牌号用“H+主加合金元素符号+ 铜的百分含量-合金元素的百分含量”表示，例： HPb59-1。 铸造特殊黄铜的牌号表示方法与铸造铝合金相同，例： ZCuZn16Si4。
3.3.2 有色金属及其合金
2）常用轴承合金简介
锡基轴承合金（锡基巴氏合金） 铅基轴承合金（铅基巴氏合金） 铜基轴承合金 铝基轴承合金
是含铝、铍、硅、铅、锰等合金元素的铜基合金。主 要有：铝青铜、铍青铜等。
3.3.2 有色金属及其合金
3、轴承合金简介
1）轴承合金的性能和组织特点
轴承支承轴进行工作，会与轴颈产生摩擦。为减少轴 承对轴颈的磨损，对轴承合金有如下要求：
较高的抗压强度和疲劳强度； 摩擦系数小、表面能储存润滑油，耐磨性好； 良好的抗蚀性、热导性和较小的膨胀系数； 良好的磨合性点或硬基体上分布软质点。
3.3.2 有色金属及其合金
2）铝合金 1、铝合金的分类与牌号 1）铝合金的分类 分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。 变形铝合金又分为不能热处理强化的铝合金和能热处理 强化的铝合金。 2）铝合金的牌号 (1)变形铝合金牌号。采用四位字符牌号，铝合金的牌号 用2×××～8×××系列表示。 第一位数字：铝合金的组 别； 第二位字母：原始合金的改型情况，A为原始合金， B－Y为原始合金的改型合金。最后两位数字：区分同一 组中不同的铝合金。例：5A02。 (2)铸造铝合金牌号。用“Z+Al+元素符号+数字”表示。 数字是主加合金元素百分含量。例：ZAlSi9Mg。

有色金属及其合金


纯铜呈紫红色，主要用于制作电导体及配制合金.



二、铜合金
纯铜的强度低，不适于制作结构件，因此，在纯铜 中加入合金元素后，可获得较高的强度，同时保持纯 铜的某些优良性能.
3.某些特殊机械性能
优良的减摩性和耐磨性（如青铜及部分黄铜），高 的弹性极限和 疲劳极限(如铁青铜等).
4.色泽美观
铜及铜合金在电气工业，仪表工业，造船工业及机械制造工业部 门中获得了广泛的应用,但铜的储量较小，价格较贵，属于应节约 使用的材料，只有在特殊需要的情况下，例如要求特殊的磁性、 耐蚀性、加工性能、机械性能以及特殊的外观等条件下才考虑使 用.
的铸造性能(熔点低、流动性好、收缩小).
在一般情况下，ZL102的共晶体由粗针状硅晶体和α固溶体 构成,强度和塑性都较差.
浇铸前向合金液中加入占合金重量2%~3%的变质剂(常用 钠盐混合物: 2/3NaF+1/3NaCl)以细化合金组织, 显著提高 合金的强度及塑性,这种处理方法即是变质处理.
经变质处理后的组织是细小均匀的共晶体(α+Si)+初生α固溶 体（如图）,获得亚共晶组织是由于加入钠盐后，铸造冷却较 快时共晶点右移的缘故. ZL102铸造性能很好，焊接性能也好，密度小，并有相当好 的抗蚀性和耐热性，但不能时效强化，强度较低，经变质处 理后, σb最高不超过180MPa. 仅适于制造形状复杂但强度要求不高的铸件，例如仪表、水 泵壳体以及一些承受低载荷的零件.
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。
大型空压机活塞(ZL401)
Al-Zn合金(ZL401、ZL402)价格便宜，铸造件能优
良，经变质处理和时效处理后强度较高，但抗蚀
性差，热裂倾向大，常用于制造拖拉机的发动机

金属热处理习题及答案

第一章金属的晶体结构与结晶1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。

2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？4.晶面指数和晶向指数有什么不同？5.实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？6.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？7.过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？8.金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？9.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？第二章金属的塑性变形与再结晶1．解释下列名词：加工硬化、回复、再结晶、热加工、冷加工。

2．产生加工硬化的原因是什么？加工硬化在金属加工中有什么利弊？3．划分冷加工和热加工的主要条件是什么？4．与冷加工比较，热加工给金属件带来的益处有哪些？5．为什么细晶粒钢强度高，塑性，韧性也好？6．金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？7．分析加工硬化对金属材料的强化作用？8．已知金属钨、铁、铅、锡的熔点分别为3380℃、1538℃、327℃、232℃，试计算这些金属的最低再结晶温度，并分析钨和铁在1100℃下的加工、铅和锡在室温（20℃）下的加工各为何种加工？9．在制造齿轮时，有时采用喷丸法（即将金属丸喷射到零件表面上）使齿面得以强化。

试分析强化原因。

第三章合金的结构与二元状态图1．解释下列名词：合金，组元，相，相图；固溶体，金属间化合物，机械混合物；枝晶偏析，比重偏析；固溶强化，弥散强化。

2．指出下列名词的主要区别：1）置换固溶体与间隙固溶体；2）相组成物与组织组成物；3．下列元素在α-Fe 中形成哪几种固溶体?Si、C、N、Cr、Mn4．试述固溶强化、加工强化和弥散强化的强化原理,并说明三者的区别.5．固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别？6. 何谓共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点.7．二元合金相图表达了合金的哪些关系？8．在二元合金相图中应用杠杆定律可以计算什么？9. 已知A（熔点600℃）与B(500℃) 在液态无限互溶；在固态300℃时A溶于B 的最大溶解度为30% ，室温时为10%，但B不溶于A；在300℃时，含40% B 的液态合金发生共晶反应。

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§8-4 轴承合金
• 一、轴承合金概述 —— 制造滑动轴承中的轴瓦及 内衬的合金。 • ● 工作条件 —— 冲击、交变载荷，轴颈压力、 摩擦。 • ● 性能要求 • ◆ 足够的强、硬度，塑性和韧性好，与轴有良 好磨合能力、减摩性好。 • ◆ 有良好的导热性、抗蚀性和工艺性。 • ● 组织要求 —— 软基体 + 硬质点；或： 硬基体 + 软质点
主要内容
• • • • • §8.1 铝及铝合金 §8.2 铜及铜合金 §8.3 钛及钛合金 §8-4 轴承合金 有色金属” “有色金属” 练习题
§8.1 铝及铝合金
• • • • 一、铝及铝合金的特性 二、铝及其合金的分类与牌号 三、铝合金的强化 四、常用铝合金选用原则
一、铝及铝合金的特性
• • • • • • • • • • （1）比重小，比强度高；ρ纯铝=2.7g/cm3 （2）优良的物理、化学性能； i 导电性好，仅次于Ag, Cu, Au； ii 极好的抗大气腐蚀能力；“钝化” iii 非磁性，即磁化率极低。 （3）加工性能良好： i 塑性好，可冷成形； ii 切削性能好； iii 超高强度铝合金成形后热处理，可以有很多的σ； iiii 铸造铝合金铸造性能极好。
二、钛合金
• 合金元素溶入 α-Ti中形成 α固溶体，溶入 β-Ti中，形成 β固溶体。 • 钛合金按其退火状态的组织可分为：α 型钛 合金、 β型钛合金、（α + β）型钛合金等 三种类型，合金牌号分别为TA,TB,TC与编 号顺序数字结合起来表示。如：TA5, TB2, TC3等。
三、钛及钛合金的热处理
三、铝合金的强化
• 1、固溶强化；如Cu, Mg, Zn, Si, Mn等加入可形 成有限固溶体。 • 2、时效强化：经长时间室温停留或加热至100200℃一定时间保温后，在母相固溶体的一定晶 面上出现一个原子层厚度的铜或其它原子的偏聚 区，偏聚区边缘发生晶格略变，阻碍位错运动， 因而合金强度，硬度提高。 • • 3、第二相强化和细晶强化； • 4、冷变形强化。
第八章 有色金属及其合金
黑色金属：钢铁材料的总称；有色金属：非铁金属材料。 有色金属有以下几类： 有色金属有以下几类： （1） 轻金属：Al、Mg、Na等， （2） 重金属： 等， （3）贵金属：Au, Ag, Pt等 （4）半金属：S, Se,Te, As ,B等 （5）稀有金属：W, Mo, Ta, Nb ,Zr, V及稀土金属（Y, Ce 等）和放射性金属（Ra, U等）。 • 有色金属及合金的应用： 有色金属及合金的应用： • 航空及宇航业（飞机等）； 表面工程业（表面镀Zn等）； 电气工程业（电缆铜芯等）；机械及轻工业（如机械加工 中线切割Mo丝）；…等等，应用广泛。 • • • • • • •
（三）青铜 （含有Sn. Al. Si. Pb. Be, Mn等的铜基合金）
• 包括：锡青铜，铝青铜，铍青铜等等。 • 分类：压力加工青铜（以压力加工产品的 形式供应）和铸造青铜。 • 编号方法：① Q+主加元素符号+主加元素 含量+其它元素含量； • 如：QSn4-3, 表示含4%Sn 、3%Zn，其余 为Cu的锡青铜。 • ②铸造青铜在编号前加“Z”字， • 如：ZQSn10-5。
四、常用铝合金选用原则： ：
• • • • • • • • • • 1）考虑机械性能特点： 比强度高（强度与相对密度之比） 可用于机构件； 良好的塑性加工性能 可用于挤压件； 小的弹性模量 可用于搞震性好的工件； 低温性能好 可用 于低温构件 ； 等等。 （2）考虑其使用性能特点： 熔点为600℃，使用温度不能过高； 良好的耐蚀性，导电导热性及抛光性能 宜做腐蚀环境零 件及导电及某些电器材料。 （3）考虑其工性能特点： 熔点低、熔炼和铸造方便，以及好的加工性能和铸造性能 等
• 其主要热处理方式：退火、淬火、时效，并分别 用M、C、S表示。 • （1）退火：650℃～850℃退火，可去加工硬化； 450℃～650℃可去内应力。 • （许多钛合金以退火状态供货。） • （2）淬火、时效处理：α 型钛合金不能进行热处 理强化； • β钛合金通过淬火得 相（亚稳定相），再经 400℃～600℃时效，可析出弥散 相，从而使σ提 高，但塑性下降。
铸造铝合金
● 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 —— 浇注前加变质剂。变质 后力学性能显著提高。 • ◆ 变质前组织（左图，×100）—— 共晶 体（粗针状Si + α 基体 ）+ 初晶Si • ◆ 变质后组织（右图，×400）—— 共晶 体（Байду номын сангаас点状Si + α 基体 ）+ 初晶 α
• 钛合金特性 —— 强度、塑性、比强度高， 耐蚀、耐热、耐低温。 • 一、纯钛 • ● 物理性能 —— 银白色，Tm =1680℃，d = 4.54 g/cm3 。 • ● 同素异构转变 —— 882℃时，密排六方 α-Ti ←→ β-Ti（体心立方）。 • ● 牌号 —— 工业纯钛 TA1～TA3
二、铝及其合金的分类与牌号
形变铝合金
• ● 防锈铝（Al-Mg、Mn）—— LF，不能热 处理强化，做油箱、油管、铆钉等。 • ● 硬铝（Al-Cu-Mg）—— LY，可热处理 强化，做螺旋桨叶片、支柱等。 • ● 超硬铝（Al-Zn-Mg-Cu）—— LC，可热 处理强化，做飞机大梁、起落架等。 • ● 锻铝（Al-Mg-Si）—— LD，可热处理强 化，做锻件、模锻件等。
§8.3 钛及钛合金
• 钛在地壳中蕴藏量丰富，仅次于Al, Fe, Mg，居第 四位。 • 一、纯钛 • 在固态下有同素异构转变：882.5℃以下为 α钛， 是密排六方晶格； • 882.5℃以上为 β钛，是体心立方晶格。 • 工业纯钛的纯度为99.5%-99.0%，其性能很大程 度上取决于氧的含量。 • 工业纯钛可分为TA1，TA2，TA3等三个牌号，编 号越大，杂质越多。
铜及其合金 Copper and its Alloys
(1) 纯铜（紫铜） 纯铜（紫铜） 面心立方，mp 1083℃，ρ：8.96 塑性好 微量杂质：Pb、Bi、O、S、P （2）黄铜 Cu-Zn合金 黄铜 合金 固溶体、面心立方 普通黄铜 Zn含量：〈39% 单相黄铜 普通 39~45% 双相黄铜 特殊黄铜：多元合金 Sn、Al、Mn、Pb、Si 特殊
§8.2 铜及铜合金
• 一、铜及铜合金的特性 • 二、铜及其合金的分类与牌号 • 三、铜合金选用原则
一、铜及铜合金的特性
• 1）优异的物理化学性能：导电性、导热性 好；抗蚀能力高；铜（紫铜）抗磁性； • （2）良好的加工性能：塑性好，铸造性能 好； • （3）特殊机械性能：减摩性耐磨性好，高 的弹性极限和疲劳极限； • （4）色泽美观。
“有色金属” 练习题 有色金属” 有色金属
1. 说出下列材料常用的强化方法：H70；45钢； HT350；LY12 。 2. 指出下列材料牌号或代号的含义： H59；ZCuSn10Pb5；QBe2；ZChSnSb11-6； LF21；LC6；ZL102 。 3. 试述下列零件进行时效处理的作用： a. 形状复杂的大型铸件在500～600℃进行时效处 理； b. 铝合金件淬火后于140℃进行时效处理； c. GCr15钢制造的高精度丝杠于150℃进行时效 处理。
• （1）充分考虑其导电导热性能特点， • 可制：导体及散热器片、线材、管材、薄板材、 电缆等。 • （2）考虑其机械性能及耐磨，耐蚀性能等， • 对于一些耐蚀件、散热器件、减摩零件及弹性元 件等，可选用铜合金。 • （3）考虑其工艺性能特点， • 塑性好：冲压或锻轧成型件可选用之； • 铸造性能好：普通铸件和压铸件可用之； • 切削加工性好和光洁度高：大量生产的切削成型 件可用之； • 但是Cu的储量小，价格较贵，应节约使用，特殊 条
纯铜 —— 紫铜（紫红色），具有面心立方晶格。
• ● 物理性能 —— d = 8.9 g/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
二、铜及其合金的分类与牌号
(一)紫铜（纯铜）： 一 紫铜 纯铜）： 紫铜（ Fcc无磁性，无同素异构转变，熔点 无磁性， 无磁性 无同素异构转变，熔点1083℃。 ℃ 据铜中的含氧量可将铜分为三类： 据铜中的含氧量可将铜分为三类： a.工业纯铜 a.工业纯铜：O%=0.02-0.10%. 牌号为T1, T2, T3, 工业纯铜： 牌号为T1, 1—3， 由1—3，含Cu 为 • 99.95---99.70% • b.磷脱氧铜：O%<0.01%. 牌号为 磷脱氧铜： 牌号为TP1(99.90%)， 磷脱氧铜 ， TP2(99.85%) • c.无氧铜：O%<0.003%. 牌号为 无氧铜： 牌号为TU1(99.97%)， 无氧铜 ， TU2(99.95%) • • • •
(二)黄铜（以Zn为主要合金元素的铜合金）
黄铜分普通黄铜和复杂黄铜两种。 • 1.普通黄铜： • 如：H96, H80, H70, H68, H59等。 • H70称：“三七黄铜”， σb=320MPa, δ5=55%, 形变强化后 σ b≥660MPa，δ5 =3%。大量用于作 弹壳、套管和复杂深冲零件 • 2.复杂黄铜： • 在Cu-Zn二元合金基础上加入其它合金元素形成 的。如Pb黄铜，Sn黄铜，Al黄铜，Si 黄铜等
铝及其合金
Al 面心立方 Mp：660℃，ρ ： 2.7 低强度，不宜作结 构材料 导电、导热性略低 于银和铜 Al合金 合金：加Si、Cu、 合金 Mg、Mn 强度较高