(金属材料与热处理)模块十非铁合金.ppt

镁合金 2.镁-铝-锌系合金 强度高，可以热处理强化，并具有良好的铸造性能。但耐蚀性不如镁-锰系合金好，屈服强度和耐热性较低，而且用作铸造合金时，铸件的壁厚对性能影响较大。 常用的有AZ40和AZ41M变形合金和ZMgAl18Zn (ZM5)铸造合金三种牌号。 镁合金 AZ40M和AZ41M变形镁合金具有优良的热塑性变形能力和抗应力腐蚀性能，以及适中的焊接性，通常是在冷加工或退火状态下使用。主要用于生产形状复杂的锻件和热挤压棒材。 ZMgAl18Zn具有较好的铸造性能和较高的力学性能，是目前广泛使用的一种铸造镁合金，由于铝含量较高，热处理强化效果较显著，故通常在热处理状态下使用。主要用作形状复杂的大型铸件和受力较大的飞机及发动机零件。 镁合金 3.镁-锌-锆系合金 高强度镁合金，在室温下有很高的强度，特别是屈服极限很高，良好的耐蚀性、抗应力腐蚀稳定性、热加工工艺性。但铸造性不佳，焊接性较差。可以用作高强度铸造合金和变形合金。镁-锌-锆系合金均在热处理状态下使用。 常用的有ZMgZn5Zr、ZMgZn4RE1Zr和ZK61M等合金。 ZK61M主要用于航空工业受力较大的零件，如机翼长桁等 镁合金 ZMgZn5Zr主要用在航空工业中，制造高强度、受冲击载荷大的零件，如飞机轮毂、轮缘、支架等。 ZMgZn4RE1Zr主要用于航空工业中制造工作温度较高（200℃以下）的零件，如发动机机座、电机壳体等。 ZK61M合金的热处理是在热加工后直接进行人工时效。铸造合金ZMgZn5Zr、ZMgZn4RE1Zr合金的热处理是在铸造后进行人工时效。 镁合金 4.耐热高强度镁合金 随着喷气技术、宇宙航行、火箭以及导弹工业的发展，对镁合金提出了高耐热性、高强度、高耐蚀性以及优良的工艺性要求，耐热高强度镁合金得到了很大发展。 （1）ZMgRE3ZnZr合金:具有优良的耐热性，但室温强度低。加入少量的锆和锌提高了室温强度。 ZMgRE3ZnZr合金具有良好的铸造性能，热裂倾向小，无显微疏松，气密性高，并且可用焊接。但室温力学性能仍然不高。一般在铸态或退火状态下使用。其退火目的是消除铸造应力，稳定铸件组织和尺寸而对力学能影响不大。主要用于制作在250℃以下工作的高气密性零件，如发动机增压机匣、压缩机匣及扩散器壳体等。 镁合金 （2）ZMgRE2ZnZr合金（镁-钕-锆系合金）ZMgRE2ZnZr合金的化学成分为2.0%～3.0%Nd，0.4%～1.0%Zr。钕在镁中的固溶度比铈大，因此具有较大的热处理强化效果。其热处理工艺(T6)为625±5℃加热，保温12h后空冷，然后在200℃人工时效16h。 与ZMgRE3ZnZr相比较，ZMgRE2ZnZr具有较高的室温力学性能，而高温力学性能相当，可以制造在250℃以下长期工作的零件。 镁合金 三、镁合金的热处理 镁没有同属异构转变，因此镁合金的热处理强化手段和铝合金一样，亦是通过淬火加时效处理。镁合金的热处理工艺与铝合金相比较具有以下特点： ①镁合金的淬火加热温度比较低，保温时间长。 ②镁合金淬火加热速度不宜太快，需要采用分段加热，以防止过烧。 ③镁合金淬火冷却采用空冷或在70～100℃水中冷却。若用冷水淬火，则不仅会引起工件变形，而且还会沿晶界产生晶间裂纹。 镁合金 ④镁合金一般都采用人工时效处理。 ⑤镁合金的热处理禁用硝盐浴炉加热，一般都在真空热处理炉、箱式电炉或井式电炉中加热。用箱式或井式电炉加热时，为了防止氧化，一般采用在炉内加入黄铁矿(FeS2)，产生SO2气体作为保护气氛。由于SO2气体有毒，故加热设备应加以密封，操作时应有防护设备。 镁合金的主要热处理工艺方法有四种：即铸后或锻后直接人工时效（T1）、退火（T2）、淬火不时效（T4）、淬火加人工时效(T6)。 铜合金 （5）锰黄铜 锰黄铜是在黄铜中加入一定量的、有细化晶粒作用的锰所形成的。它能在不降低塑性的条件下提高合金的强度、硬度和在海水及热蒸汽中的耐蚀性。因而，锰含量为1%～4% 的锰黄铜得到了广泛的应用。例如，HMn58-2用于制造海船零件及电信器材。 铜合金 3.铸造黄铜 铸造黄铜的牌号： ZCu+主加元素化学符号及其含量。 例如，ZCuZn38表示Cu为基体元素， Zn为主要合金元素，“38”为锌的平均含量，即表示含38%Zn的铸造黄铜。 铸造黄铜有良好的铸造性能，即流动性高，偏析倾向小，适用于铸造复杂和精致的铸造制品。 常用铸造黄铜有ZCuZn38、ZCuZn25Al6Fe3Mn3、ZCuZn40Mn3Fe1。 ZCuZn38用于制造一般结构件及耐蚀零件；ZCuZn25Al6Fe3Mn3、ZCuZn40Mn3Fe1广泛用于造船等工业，ZCuZn40Mn3Fe1锰黄铜可用于制造螺旋桨。 铜合金 4.黄铜的热处理 由于铜无同素异