金属材料与热处理教学课件作者吴广河第八章.pptVIP

第八章　有色金属及其合金 第一节　铝及铝合金　 第二节　铜及铜合金 第三节　轴承合金 第四节　粉末冶金与硬质合金 返回 第一节　铝及铝合金 一、纯铝 铝在地壳中储量丰富. 占地壳总质量的８.２％. 居所有金属元素之首.纯铝的主要用途是: 代替较贵重的铜. 制作导线. 配制各种铝合金以及制作要求质轻、导热或耐大气腐蚀的器皿等. 工业上使用的纯铝. 其纯度为９９. ７％ ~９８％. 牌号有Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６ 和Ｌ７.后面的数字表示纯度. 数字越大. 纯度越低. 二、铝合金 通过向铝中加入一定量的合金元素(如硅、铜、锰等). 并进行冷变形加工或热处理 下一页 返回 第一节　铝及铝合金 可大大提高其力学性能. 其强度甚至可达到钢的强度指标. σｂ 可达４００ ~７００ ＭＰａ. 可用于制造承受较大载荷的机器零件和构件. 因此. 铝合金广泛应用于民用与航空工业. １. 铝合金的分类 根据铝合金的成分及生产工艺特点. 可将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类. ２. 铝合金的时效强化 铝合金的热处理与钢的不同. 钢主要是通过控制同素异构转变来改变性能. 如淬火后由奥氏体转变为马氏体. 从而使钢的强度和硬度提高. 而塑性下降. 通过回火. 又使强度和硬度下降而塑性上升. 铝合金则不同. 从相图可以看出. 上一页 下一页 返回 第一节　铝及铝合金 它是通过固溶－ 时效处理来改变性能的.铝合金的热处理主要应用于可以热处理强化的变形铝合金. 将铝合金加热到稍稍超过固溶线. 保温适当时间. 可得到均匀的单相α 固溶体. 然后在水中快速冷却. 使第二相来不及析出. 结果在室温下获得过饱和α 固溶体组织. 这就是固溶处理. 是热处理的第一步. 在室温下. 这种α 固溶体是过饱和的、不稳定的组织. 有分解出第二相过渡到稳定状态的倾向. 所以接着进行热处理的第二步. 上一页 下一页 返回 第一节　铝及铝合金 如果合金在室温下放置很长时间. 或在一定温度下保持足够时间. 由于不稳定固溶体在析出第二相过程中会导致晶格畸变. 从而使合金的强度和硬度得到显著提高. 而塑性则明显下降. 铝合金固溶处理后的性能随时间延长而发生强化的现象. 称为时效或时效强化. 合金在室温下搁置所产生的时效称自然时效. 在高于室温的某一温度范围(１００℃ ~２００℃) 发生的时效称为人工时效. 时效温度越高. 则时效的过程越快. 但强化的效果越小. 固溶时效处理是铝合金的主要强化手段. 也是一种重要的热处理方法. 在其他有色金属和高温合金中都有很广泛的应用. 是金属中的重要强化手段之一. 上一页 下一页 返回 第一节　铝及铝合金 三、变形铝合金 不可热处理强化的变形铝合金主要有防锈铝合金. 可热处理强化的变形铝合金主要有硬铝、超硬铝和锻铝合金. １. 防锈铝合金(ＬＦ) 防锈铝合金用“铝防” 汉语拼音字首“ＬＦ” 加顺序号表示. 属Ａｌ － Ｍｎ 系合金及Ａｌ －Ｍｇ 系合金. 加入锰主要用于提高合金的耐蚀能力和产生固溶强化. 加入镁起固溶强化作用和降低密度. 防锈铝合金强度比纯铝的高. 并有良好的耐蚀性、塑性和焊接性. 但切削加工性较差. 这类合金不能进行热处理强化. 而只能进行冷塑性变形强化. 防锈铝合金主要用于制造构件、容器、管道、蒙皮及需要拉伸、弯曲的零件和制品. 上一页 下一页 返回 第一节　铝及铝合金 ２.硬铝合金(ＬＹ) 硬铝合金用“铝硬” 的汉语拼音字首“ＬＹ” 加顺序号表示. 属Ａｌ － Ｃｕ － Ｍｇ 系合金.加入铜和镁是为了在时效过程中产生强化相. 这类合金既可通过热处理(时效处理) 强化来获得较高的强度和硬度. 还可以进行变形强化. 硬铝在航空工业中获得了广泛的应用. 如用做飞机构架、螺旋桨、叶片等. 但其抗蚀性较差. 上一页 下一页 返回 第一节　铝及铝合金 ３. 超硬铝合金(ＬＣ) 超硬铝代号用“铝超” 的汉语拼音字首“ＬＣ” 加顺序号表示. 属Ａｌ －Ｃｕ －Ｍｇ －Ｚｎ 系合金.这类合金经淬火加人工时效后. 可产生多种复杂的第二相. 具有很高的强度和硬度. 切削性能良好. 但耐腐蚀性较差. 常用做飞机上的主要受力部件. 如大梁桁架、加强框和起落架等. ４.锻铝合金(ＬＤ) 锻铝合金用“铝锻” 的汉语拼音字首“ＬＤ” 加顺序号表示. 属Ａｌ － Ｃｕ － Ｍｇ － Ｓｉ 系合金.元素种类多. 但含量少. 因而合金的热塑性好. 适于锻造. 故称锻铝. 锻铝通过固溶处理和人工时效来强化. 主要用于制造外形复杂的锻件和模锻件. 上一页 下一页 返回 第一节　铝及铝合金 四、铸造铝含金 铸造铝合金可分为四大类: Ａｌ － Ｓｉ 系、Ａｌ － Ｃｕ 系、Ａｌ － Ｍｇ 系和Ａｌ － Ｚｎ 系. 其中Ａｌ －Ｓｉ 系合金具有