山大材料科学基础考研第十一章.pptVIP

§11.6铸铁 性能及应用： F球铁：抗拉强度、塑性、冲击韧性均高于灰铁，伸长率达10%以上，汽车、拖拉机等的底盘零件。 P球铁：抗拉强度高于F球铁，屈强比高0.7-0.8，常做汽车、拖拉机的曲轴。 B球铁：高强度、高硬度、高疲劳极限和良好冲击韧性，可做汽车、拖拉机的传动齿轮。 §11.6铸铁 球墨铸铁的热处理 退火： 去应力退火—消除铸造应力； 高温石墨化退火—消除渗碳体； 低温石墨化退火—提高塑性韧性。 正火： 高温正火(完全A化正火)： 880-950℃—增加珠光体数量，细化P组织，提高强度和耐磨性。 低温正火(不完全A化正火)： 840-860℃—细珠光体加碎块铁素体，提高塑性和韧性。 淬火及等温淬火。 §11.6铸铁 六、白口铸铁 C以渗碳体形式存在的铸铁； 高硬度，高耐磨性，韧性极低； 多用于耐磨件：磨盘、磨轮、磨球、衬板等。 §11.7铝合金 铝及其合金是除钢铁外应用最多的金属材料，早在1886年，开始铝的工业生产； 铝的蕴藏量极为丰富，大于其它有色金属的总和(8.2%)； 1980年，全世界生产有色金属3500万吨，其中铝占1600万吨。 铝及铝合金的特点： 比重小，重量轻； 导热、导电性能好； 抗大气腐蚀性能好，无毒； 工艺加工性能优异。 §11.7铝合金 一、铝合金的强化 常用合金元素 主加元素(在铝中固溶度1%) Zn(32.2)、Mg(14.9)、Cu(5.65)、Li(4.2)、Mn(1.82)、Si(1.65) 铝合金的强化方式： 时效强化、固溶强化、沉淀强化、过剩相强化、细化组织强化及冷作硬化强化等； 时效强化不能有效提高疲劳极限； 在拉应力和腐蚀介质共同作用下易发生应力腐蚀—裂纹垂直于拉应力方向且沿晶界扩展。 §11.7铝合金 铝合金的分类 变形铝合金—Me含量＜B点； 不能热处理强化的铝合金 —Me含量D点； 能热处理强化的铝合金 —Me含量＞D点。 铸造铝合金—Me含量B点； §11.7铝合金 二、变形铝合金 不能热处理强化的铝合金 Al-Mg,Al-Mn系—形变强化铝合金； 室温析出的GP区热力学上不稳定,无明显时效强化效应, 有固溶强化; 成形性和焊接性能好，耐蚀性高—防锈铝合金. 可以热处理强化的铝合金 Al-Cu、Al-Cu-Mg：硬铝系列 组织: ?+?(Al-Cu)、?+S(Al-Cu-Mg) Al-Cu系：GP区??????(CuAl2)； Al-Cu-Mg: GP区?S?S(Al2CuMg); 性能: 耐蚀性不高，可热处理强化， 自然时效。 应用：飞机大梁、蒙皮、框架等。 §11.7铝合金 可以热处理强化的铝合金 Al-Mg-Si系：锻铝 组织: ?+强化相Mg2Al; 性能:中等强度,良好的热塑性、成型性和挤压性能，耐蚀性好，对应力腐蚀不敏感； 热处理：520℃淬火，170℃时效。 AL-Zn-Mg, Al-Zn-Mg-Cu系 AL-Zn-Mg系：中等强度，抗拉强度可达320MPa；易焊接，焊接后冷却可自然硬化；室温下可显著时效强化，主要通过GP区强化，可二次时效提高性能，先自然，后人工。 Al-Zn-Mg-Cu系：属超硬铝，强度高—600-700MPa，耐蚀性低，塑性较低，可焊性低，亦可二次时效。多用于航空、航天工业。 §11.7铝合金 三、铸造铝合金 Al-Si系：硅铝明 成分：10-13%Si(共晶成分11.7%)加少量Cu、Mg、Mn等； 组织：粗大硅针在几乎是纯铝的基体上，变质处理可得细小共晶加树枝状初晶?(力学性能改善)。 性能：可铸性好，耐蚀性高，强度低 (150MPa)，不能热处理强化，加入Cu、Mg、Mn、Ni等可获得热处理强化的Al-Si合金。 应用：内燃机零件如缸体、缸盖等。 §11.8钛合金 一、钛的特性 纯钛为密排六方结构,因c/a较小,滑移面增多,易于塑性变形; 低温性能优良, 可在液氮甚至液氢温度保持塑性—可做航天器燃料贮箱; 密度小,重量轻,有较高的比强度和比刚度, 较高的高温强度; 易于形成稳定、致密的氧化膜, 腐蚀抗力高; 有同素异构转变,转变点883℃: 883℃, 体心立方, ?相; 883℃, 密排六方, ?相. §11.8钛合金 合金元素的影响: 稳定?相的—扩大?相区: Al、O、N、C等； 稳定?相且与?同晶型的—与?相互溶、扩大?相区：Mo、V等； 稳定?相，但发生共析转变的—Si、Cu、Mn、Fe、Ni、Co等。 §11.8钛合金 二、钛合金的分类 工业纯钛及?钛合金 工业纯钛： 纯度99.0%~99.5%, 杂质主要是氧氮碳和铁； 级别和强度主要决定于氧含量； 强度较低，耐蚀