第11章有色金属及其合金.ppt

11.7.3 梯度材料 依据使用要求，选择两种不同性能的材料，采用先进的材料复合技术，使中间部分的组成和结构连续地呈梯度变化，内部不存在明显的界面，从而使材料的性质和功能，沿厚度方向也呈梯度变化的一种新型复合材料。 显著特点是克服了两种材料结合部位的性能不匹配，同时材料两侧具有不同的功能。 制备方法有化学气相沉积法、物理蒸发法、等离子喷涂法、自蔓延高温合成法等。 应用：航天飞机的超声速燃烧冲压式发动机（金属陶瓷） 11.7.4 记忆合金 形状记忆效应：一定形状的合金在某种条件下经塑性变形，然后加热至该材料的某一临界温度以上时又恢复其原来形貌的现象。 如Ti-Ni、Au-Cd 、Cu-Zn-Sn在马氏体相变中 具有形状记忆效应，即马氏体相变具有可逆性。 属于热弹性马氏体相变。 形状记忆效应有三种形式： 单向形状记忆效应、双向形状记忆效应、全方位形状记忆效应 11.7.5 贮氢材料 －－以金属氢化物的形式吸收氢，加热后又能释放氢的金属。 实用的贮氢材料应具备如下条件： 1、吸氢能力大，且吸氢、释氢速度快。 2、金属氢化物的生成热要适当。 3、化学稳定性好。 4、价格便宜。 贮氢材料： 1. 镁系合金 最早的储氢材料，储氢量大、重量轻，价格低， 但分解温度高，吸氢速度慢。 2. 稀土系合金 LaNi5，室温可活化、吸氢放氢容易，但成本高。 3. 钛系合金 TiFe系和TiMn系 应用：氢的储存、净化和回收； 　　　氢燃料发动机、氢气静压机 11.7.5 贮氢材料 of chapter 11 司母戊鼎是商后期(约公元前14世纪至公元前11世纪)铸品,原器1939年3月出土于河南安阳侯家庄武官村。此鼎形制雄伟,重达832.84公斤,高达133厘米,是迄今为止出土的最大最重的青铜器。司母戊鼎初为乡人私自挖掘,出土后因过大过重不易搬迁,私掘者又将其重新掩埋。司母戊鼎在1946年6月重新出土。 经测定,司母戊鼎含铜84.77%、锡11.64%、铅27.9%. 11.3 钛及其合金 密度较小（4.5g/cm3），比强度（抗拉强度／密度）高。 极高的抗腐蚀性能。 价格昂贵。 11.3.1 钛及其合金性能特点 同素异构转变 —— 882℃时，密排六方α-Ti ←→β-Ti（体心立方）。 　 11.3.2 钛合金的分类 根据钛合金在退火状态下的相组成， 分为α型钛合金、β型钛合金和（α+β）型钛合金，牌号分别用TA、TB、TC并加上编号来表示，这是目前国内使用较普遍的钛合金分类方法。 按性能特点和用途 分为结构钛合金、耐热钛合金、低温钛合金、耐蚀钛合金以及功能钛合金等。 1. 工业纯钛 99.0~99.5%Ti 牌号 —— 工业纯钛 TA1～TA3 主要用于飞机蒙皮、构件和耐蚀的化学装置， 海 水淡化装置等。 2. ?型钛合金 主加元素：Al、Sn、Zr， 牌号：TA6（Ti-5Al）、 TA7（ Ti-5Al-2.5Sn） 室温为单相?相（密排六方结构）。 不能通过热处理提高强度。室温强度低 。 通常用作耐热材料和耐蚀材料，如导弹燃料罐。 11.3.3 常用钛合金 3. （?+?）型钛合金 ?相——体心立方结构，塑性比?好。 牌号： TC4（Ti-6Al-4V）、 TC2（Ti-3Al-1.5Mn） 可热处理强化，但焊接性能较差。 常用来制造航空发动机压气机盘和叶片以及火箭液氢燃料箱部件等。 11.3.3 常用钛合金 4. ?型钛合金 合金元素：W、V、Cr 牌号：TB2（Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al） 有较高的强度和优良的冲压性能，可通过淬火和时 效进一步强化。 β合金通常作高强度高韧性材料使用。用于制造压气机叶片、轴、轮盘等重载荷零件 11.3.3 常用钛合金 钛飞船 11.4 镁及其合金 11.4.1 镁及其合金的性能特点 镁的密度小（1.74/cm3），是铝的2/3，钢的1/4。 比强度和比刚度高。优于钢和铝合金。 优良铸造性能。 阻尼减震性能好。 导电导热性好。 切削加工性能好。 电磁屏蔽性能好。 耐蚀性差。 11.4.2 镁合金的分类 铸造镁合金：ZM 变形镁合金：MB 按成型工艺 按化学成分： Mg-Al、Mg－Mn、Mg－Zn、 Mg－Re、Mg－Li等合金 其中Mg-Al合金应用最为广泛，在此基础上形成一些三元合金： AZ（Mg－Al－Zn）、AM（ Mg－Al－Mn）、 AS （Mg－Al－Si）、AE（ Mg－Al－RE） 1. 变形镁合金 11.4.3 常用镁合金 常用的合金系为Mg-Al系与Mg-Zn-Zr系。