第十二章 有色金属.ppt

* * 第十二章 有色金属及其合金 [ 概 述 ] [重点掌握] [教学内容] 概 述 有色金属及合金的应用： σ.航空及宇航业（飞机等）； ?? σ.表面工程业（表面镀Zn等）； σ.电气工程业（电缆铜芯等）； ??????????????????????? σ.机械及轻工业（如机械加工中线切割Mo丝）； 重点掌握 §6.1 铝及铝合金 §6.2 铜及铜合金 §6.3 滑动轴承合金 ? §12.1 铝及铝合金 一、铝及铝合金的特性： （2）优良的物理、化学性能； （1）比重小，比强度高（强度与相对密度之比） ； ρ纯铝=2.7g/cm3 i 导电性好，仅次于Ag, Cu, Au； ii 极好的抗大气腐蚀能力；“钝化” iii 非磁性，即磁化率极低。 （3）加工性能良好： 塑性好，可冷成形； 切削性能好； 超高强度铝合金成形后热处理 铸造铝合金铸造性能极好。 铝合金丝 二、铝及其合金的分类与牌号： （一）高纯铝（Fcc） L01, L02, L03, L04, 由L01~ L04，Al的含量由99.93 ~99.99%. （二）工业纯铝： L5, L4, L3, L2, L1, 由L5~L1，Al的含量由98.8~99.7%. （三）铝合金 分类 —— 变形铝合金、铸造铝合金 1、变形铝合金 合金类别 代号 主 要 化 学 成 分, % 热处理 机械性能 Cu Mg Mn 其它 σbMPa ?% HB 防锈 铝 LF5 4.5~5.5 0.3~0.6 可热处理 退火 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 不可热处理 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 不可热处理 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 　防锈铝 —— LF，做油箱、油管、铆钉。 　硬铝 —— LY，做螺旋桨叶片、支柱。 　超硬铝 —— LC，做飞机大梁、起落架。 　锻铝 —— LD，做锻件、模锻件。 2、铸造铝合金 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 铝硅 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 铝铜 ZL203 4.0~5.0 J T4 210 6 60 铝镁 ZL301 9.5~11.5 S T4 280 9 20 铝锌 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——金属砂；　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 铸造铝合金的应用 三、铝合金的强化 2、时效强化：经长时间室温停留或加热至100-200℃一定时间保温后，在母相固溶体的一定晶面上出现一个原子层厚度的铜或其它原子的偏聚区，偏聚区边缘发生晶格略变，阻碍位错运动，因而合金强度，硬度提高。 3、第二相强化和细晶强化； 1、固溶强化:如Cu, Mg, Zn, Si, Mn等加入可形成有限固溶体。 4、冷变形强化。 四、常用铝合金选用原则： （1）考虑其机械性能特点： σ.比强度高（强度与相对密度之比） 可用于机构件； σ.良好的塑性加工性能 可用于挤压件； σ.小的弹性模量 可用于抗震性好的工件； σ.低温性能好 可用于低温构件 ；等等。 （2）考虑其使用性能特点： 熔点为660℃，使用温度不能过