第4章有色金属材料.pptVIP

第四章 有色金属及合金; 主要用途：电线、电缆; 二、铝合金及 强化方法 （一）概述;Al 合金含量（Si Mg Cu 等）; 1、热处理强化 强化方法：固溶处理－时效强化。 ;以铝铜合金为例;时效过程：分四个阶段：; 自然时效：在室温下进行的时效称自然时效（强度可以达到400 MN/m2）， 人工时效：在加热条件下进行的时效称人工时效（100－200oC）。 人工时效的效果不如自然时效效果好，但时间短。; 2、对变形铝合金通过冷变形加工硬化，使强度提高。 ; 4、加入变质剂，进行变质处理—细晶强化。 例：Al－Si铸造合金，浇铸前加入2－3％钠盐混合物（2/3NaF + 1/3NaCl-变质剂），结晶时产生大量晶核，获得细晶粒，合金的强度和塑性都得以提高。; 特点：合金元素少，热处理强化不起作用，只能用加工硬化的方法强化。;用途：???造铆钉、螺旋桨叶片等。; 用途：制造飞机大梁、蒙皮等。;四、铸造铝合金 ; 1、工业纯铜 （又称紫铜） 物理性能：密度为8.93g/cm3 ，熔点为1083 ℃，呈面心立方晶格，表现出优异的冷、热压力加工性能，导电、导热性能好 。强度低，不能作为结构材料使用。 应用：电线、电缆 ;黄铜;; 3、青铜 主要成分： Cu-Sn合金，应用最早合金。近代又发展了含Al、Si、Be、Mn、Pb的铜合金，习惯上也都称为青铜。 ;;4、白铜 　白铜相图是匀晶相图，是单相组织。能够作为很好的耐蚀材料，如Monel alloy系列，见第三章。其中经常加入Zn固溶强化，还能提高耐蚀性。如CuNi15Zn20，其耐蚀性和机械性能都很好。另外加入Mn，有高电阻和低电阻温度系数，CuNi40Mn2被称为康铜，作为低温热电偶使用(500-600℃以下)以及在此温度下的变阻器和加热器。CuNi43Mn1又名考铜，性能与康铜类似，可作为变阻器，低温热电偶和补偿导线。 ;;五、铜基形状记忆合金 　所谓形状记忆合金是指一类具备马平衡氏体相变的合金。合金在室温发生马氏体相变后，对马氏体变形。当将变形后的马氏体再加热到高温，则合金自动回复到原来母相的形状。如果对形状记忆合金的母相状态在马氏体转变温度之上变形形成应力诱发马氏体，同样在加热到As点以上后能够回复到母相原始形状。这是因为在相变过程中，有序的母相与马氏体相之间是共格关系，具有晶体学的可逆性和马氏体变体之间的自协调，以层错作为不变点阵切变，而且马氏体相变阻力小，其弹性应变、热滞和体积变化也小。其变形的能量主要以弹性能形式储存在马氏体与母相之间的共格界面上及界面附近。在对马氏体加热过程中，马氏体在弹性能作用下逆切变，而转变沿可逆路径返回，使形成的母相又回复到原来形状。 ;以黄铜为基础的CuZnAl合金和以铝青铜为基础的CuAlNi合金就具有很好的形状记忆效应。 ;§4-3　钛及钛合金 ;我国牌号用T表示Ti合金。TA表示组织为?单相。TB表示组织为?单相。TC表示组织为?+?两相。TA类合金中TA1-TA3为工业纯Ti。纯度在99.5-99.0%之间。 ?型Ti合金中主要合金元素是?稳定性元素Al和中性元素Sn和Zr，同时起到固溶强化的效果。?+?类钛合金中的主要合金元素除?相稳定性元素Al和中性元素Sn外，加入V、Mn、Cr、Fe、Mo等?相稳定元素。而?型Ti合金主加元素为?相稳定元素Mo和Cr。为了提高热处理强化效果，还加入少量Al和V。 ;; 理想的轴承合金的组织应是软基体上均匀分布着硬质点。软的基体被磨损下凹，可贮存润滑油并形成连续的油膜；硬质点则凸起来支撑轴颈，使轴承和轴颈的实际接触面积小，减小摩擦。如图示：; 二、分类及主要成分 锡基轴承合金 Sn+锑（Sb）和铜 铅基轴承合金 Pb+Sb+Sn+Cu 还有铜基轴承合金、铝基、等 ; 四、工业中常用的轴承合金 工业上称巴氏合金（巴比特合金）（锡基和铅基轴承合金） 锡锑合金 ZchSnSb11-6 铅锑合金 ZChPbSb16-16-2 (16%Sb, 16%Sn, 2%Cu) ;