有色金属材料_铝合金课件.pdf

金 属 材 料 学  课程特点和要求 课程特点：综合性、应用性、经验性。 课程要求：结合相图知识，掌握合金化基本理论， 了解材料成分设计的基本依据，熟悉生产中常用 的材料及其热处理工艺、组织、性能之间的关系， 根据零件技术要求，能正确地选择材料和制订工 艺。  课程要点及思路 性能 材料 要求 成分 服役 零 处理 条件 件 工艺 力学 组织 性能 结构 材料学主线示意图 第二篇 有色金属材料 铝合金、镁合金和钛合金质轻又耐蚀，为航空结构 件之优选材料。铜和铜合金有很好导电和导热性，为电 气和仪表元器件之优选。 金属分为黑色金属和有色金属两大类，黑色金属包括 铁、铬、锰；工业中主要是指钢铁材料。而黑色金属以外 的所有金属则为有色金属（非铁金属材料）。相对于黑色 金属，有色金属有许多优良的特性，在工业领域尤其是高 科技领域具有极为重要的地位。 例如：铝、镁、钛、铍等轻金属具有相对密度小、比 强度高等特点，广泛用于航空航天、汽车、船舶和军事领 域；银、铜、金 （包括铝）等贵金属具有优良导电导热和 耐蚀性，是电器仪表和通讯领域不可缺少的材料；镍、钨、 钼、钽及其合金是制造高温零件和电真空元器件的优良材 料；还有专用于原子能工业的铀、镭、铍；用 于石油化 工领域的钛、铜、镍等。 本篇主要介绍目前工程中广泛应用的铝、镁、钛、铜 及其合金和相关材料，了解这些材料的典型性能特点，合 金化及热处理以及材料一般用途等。 第八章 铝 合 金 第一节 铝合金中的合金元素 第二节 变形铝合金 第三节 铸造铝合金 第一节 铝合金中的合金元素  概述 1、产量占有色金属首位；成本低廉 （地壳含量8.2%）； 2、密度低 （2.63～2.85g/cm3 ），比强度高； 3、导电，导热性好 （纯铝的导电性仅次于Ag 、Cu、Au 而位居第四位，约为纯铜导电率的60 ％）； 4、耐蚀性好 （Al O 膜的存在，只有在卤素离子及碱离子 2 3 的强烈作用下氧化膜才会遭到破坏）； 5、优良的工艺性能 （极好的铸造性能，良好的可塑性）。  工业纯铝  物理性能 工业纯铝有银白色光泽，密度小 （2.72g/cm3 ），熔 点低 （660℃），为非磁性材料。 固态铝具有面心立方晶体结构，无同素异构转变。因 此铝具有良好的塑性和韧性，在0～253℃之间塑性韧性不 降低。  分 类 纯铝按其纯度分为高纯、工业高纯和工业纯，纯度依 次降低。  应 用 工业纯铝强度低，室温下仅为(45～50)MPa ，故一般 不宜用作结构材料。工业纯铝主要用作配制铝基合金；高 纯铝则主要用于科学试验，化学工业和其他特殊领域。此 外纯铝还可用于制作电线、铝箱、屏蔽壳体、反射器、包 覆材料及化工容器等。  铝合金的分类及强化  铝的合金化和强化方式 为改善铝的机械性能，研究发现向铝中加入适量的某 些合金元素，并进行冷变形加工或热处理，可大大提高其 机械性能，其强度甚至可以达到钢的强度指标。 目前铝中主要可能加入的合金元素有Cu 、Mg 、Si、 Mn 、Zn和Li等，它们可单独加入，也可配合加入。由此 得到多种不同工程应用的铝合金。除上述主加元素外，许 多Al合金还常常要加入一些辅助的微量元素，如Ni 、B 、 Zr、Cr、Ti、稀土等