ch常用有色金属.ppt

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有色金属材料 机械工程材料 主讲:许令峰 Mechanical Engineering Materials Science 机械与电子工程学院 §3 有色金属及其合金 密度2.7g/cm3,熔点660℃, 导电、导热性好。 抗氧化,易加工。 σb≈ 80~100 MPa,δ≈50 % 应用 —— 散热器、器皿等。 一、纯铝 铝及铝合金 牌号:L+数字(1-6) L表示铝,数字表示杂质 纯铝不能热处理强化,只能采用冷加工强化。 二、铝合金的分类 变形Al合金 铸造Al合金 -CuAl2 三、铝合金的热处理 1.退火   200~300 ℃ 去应力   350~450 ℃ 再结晶软化 2.固溶时效处理 固溶处理:   水冷淬火→ 过饱和固溶体 时效处理: 过饱和固溶体分解,析出强化相。   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。 时效强化 —— 淬火后合金强硬度随时间延长而显著升高 时效效果 —— 时效温度高,则速度快,但强化效果小。 合金类别 代号 主 要 化 学 成 分, % 热处理 机械性能 Cu Mg Mn 其它 σb MPa ? % HB 防锈 铝 LF5 4.5~5.5 0.3~0.6 退火 (不可 热处理 强化) 270 23 70 LF11 4.8~5.5 0.3~0.6 V 0.02~0.2 270 23 70 LF21 1.0~1.6 130 23 30 硬铝 LY1 2.2~3.0 0.2~0.5 固溶处理 + 自然时效 300 24 70 LY11 3.8~4.8 0.4~0.8 0.4~0.8 420 18 100 LY12 3.8~4.9 1.2~1.8 0.3~0.9 480 11 131 超硬 铝 LC4 1.4~2.0 1.8~2.8 0.2~0.6 Zn 5.0~7.0 固溶处理 + 人工时效 600 12 150 LC6 2.2~2.8 2.5~3.2 0.2~.5 Zn 7.6~8.6 680 7 190 锻铝 LD5 1.8~2.6 0.4~0.8 0.4~0.8 Si 0.7~1.2 420 13 105 LD7 1.9~2.5 1.4~1.8 Ni 1~1.5 Fe 1.0~1.5 440 13 120 LD10 3.9~4.8 0.4~0..8 0.4~1.0 Si 0.5~1.2 480 10 135 应用(1) 卫星天线(LF2) 防锈铝 —— 油箱、铆钉。 飞机翼梁 (腹板为硬铝) 硬铝 —— 螺旋桨、翼梁。 应用(2) 超硬铝 —— 飞机大梁、起落架。 锻铝 —— 锻件、飞机蒙皮。 合金 代号 主 要 化 学 成 分, % 机 械 性 能 Si Cu Mg 铸造 方法 热处理 ?b MPa ? % HB Al-Si ZL101 6.0~8.0 0.2~0.4 SB T6 230 1 70 ZL102 10~13 SB J T2 T2 143 153 4 2 50 50 ZL110 4.0~6.0 5.0~8.0 0.2~0.5 J T1 170 - 90 Al-Cu ZL203 4.0~5.0 J T4 210 6 60 Al-Mg ZL301 9.5~11.5 S T4 280 9 20 Al-Zn ZL402 6.0~8.0 Zn5~7 0.4~0.7 J T1 240 4 70 铸造方法:SB——砂型变质; J——金属型; S——砂型 热处理: T1——不淬火,人工时效;   T2——退火;      T4——淬火+自然时效;    T6——淬火+人工时效 五、铸造铝合金 Al-Si 合金 —— 铸造性好(熔点低、流动性好、收缩小)、耐蚀。 变质后,共晶体(细点状Si + α基体 )+ 初晶α  变质处理 —— 显著提高力学性能。  组织 变质前,共晶体(粗针状Si + α基体 ) 未变质处理 经变质处理 ZL102的铸态组织 Al-Si 合金的应用 Al-Si系铸造合金 发动机活塞(裙部为Al-Si-Cu-Mg合金) 仪表、电机壳体、汽缸体。 Al-Cu系铸造合金 内燃机汽缸头 强度高、耐热性好。 分类 紫铜 —— 纯铜 黄铜 —— Cu-Zn系合金 白铜 —— Cu-Ni系合金 青铜 —— 其它Cu合金,如Cu-Sn、Cu-Al系合金。 铜及其合金 一、纯铜 密度8.96g/cm3,熔点1083℃, 导电导热性仅次于Ag。 耐大气、水腐蚀。 σb≈ 230~250 MPa,δ≈ 50 % 应用 —— 散热器、电线等。 纯铜管 散热器 牌号:T+数字(1-4) T表示铜,数字表示杂质 二、黄铜 普通黄铜 —— Cu-Zn合金 单相黄铜 —— 如H80,含80%

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