教学课件 金属工艺学基础（上）.ppt

铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。 可将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。 变形铝合金又分为可热处理强化和不可热处理强化两类。 * 1、铝合金的分类 成分低于D的合金，加热时能形成单相固溶体组织，塑性较好，适于变形加工，所以称为变形铝合金。 成分高于D的合金，由于冷却时有共晶反应发生，流动性较好，适于铸造生产，所以称为铸造铝合金。 * 1）低温退火消除内应力，适当增加塑性，通常在180~300℃保温后空冷。 2）再结晶退火（再结晶温度以上保温一段时间后空冷）用于消除变形工件的加工硬化，提高塑性，以便继续进行成形加工。 * 2、铝合金的热处理-退火 可热处理强化变形铝合金的热处理方法：固溶处理 + 时效。 固溶处理是指将铝合金加热到固溶线以上保温后快冷，使第二相来不及析出，得到过饱和、不稳定的单一?固溶体。 淬火后铝合金的强度和硬度不高，具有很好的塑性。 * 2、铝合金的热处理-固溶与时效处理 将淬火后的铝合金，在室温或低温加热下保温一段时间，随时间延长其强度、硬度显著升高而塑性降低的现象，称为时效。 室温下进行的时效称为自然时效；低温加热下进行的时效称为人工时效。 * 时效的实质，是第二相从过饱和、不稳定的单一?固溶体中析出和长大。 由于第二相与母相（?相）的共格程度不同，使母相产生晶格畸变而强化。 * 时效强化效果与加热温度和保温时间有关。 温度一定时，随时效时间延长，时效曲线上出现峰值。 超过峰值以后，析出相聚集长大，强度下降，为过时效。 随时效温度提高，峰值强度下降，出现峰值的时间提前。 * 含4%Cu铝合金的时效曲线 * 根据国标规定 ，变形铝及铝合金可直接引用国际四位数字体系牌号或采用国标规定的四位字符牌号。 3、常用的变形铝合金 1）变形铝合金的编号 GB 3190-82中的旧牌号仍可继续使用，表示方法为： 防锈铝合金：LF + 序号 硬铝合金：LY + 序号 超硬铝合金：LC + 序号 锻铝合金：LD + 序号 主要是Al-Mn和Al-Mg系铝合金，Mn和Mg主要作用是提高抗蚀能力和塑性，并起固溶强化作用。 防锈铝合金抗蚀性、焊接性能好，易于变形加工，但切削性能差。 防锈铝合金不能进行热处理强化，常利用加工硬化提高其强度。 主要用于制造要求具有较高耐蚀性的油箱、导油管、生活用器皿、窗框、铆钉、防锈蒙皮、中载荷零件和焊接件等。 ① 防锈铝合金 2）各类变形铝合金 主要是Al-Cu-Mg系合金，并含少量Mn。 可进行时效强化，也可进行变形强化。 强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。 常用硬铝合金如LY11（2A11）、LY12（2A12）等，用于制造冲压件、模锻件和铆接件，如螺旋桨、梁、铆钉等。 ② 硬铝合金 属Al-Zn-Mg-Cu系合金，并含有少量Cr和Mn。 时效强化效果超过硬铝合金。 热态塑性好，但耐蚀性差。 常用合金有LC4（7A04）、LC9（7A09）等，主要用于工作温度较低、受力较大的结构件，如飞机大梁、起落架等。 ③ 超硬铝合金 铝合金制造的机翼 Al-Cu-Mg-Si系合金可锻性好，力学性能高，用于制造形状复杂的锻件和模锻件，如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等。 Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热锻铝合金常用牌号有LD7（2A70）、LD8（2A80）、LD9（2A90）等，用于制造150~225℃下工作的零件，如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。 ④ 锻铝合金 * Al-Si系：代号为ZL1 + 两位数字顺序号 Al-Cu系：代号为ZL2 + 两位数字顺序号 Al-Mg系：代号为ZL3 + 两位数字顺序号 Al-Zn系：代号为ZL4 + 两位数字顺序号 * 4、铸造铝合金 1）铸造铝合金的编号及特点 ① Al-Si系铸造铝合金 又称硅铝明，其中ZL102（ZAlSi12）是含12%Si的铝硅二元合金，称为简单硅铝明。 * 2）各类铸造铝合金 加入其他合金元素的铝硅铸造合金称复杂（或特殊）硅铝明。 Al-Si系铸造铝合金的铸造性能好，具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性能。 用于制造飞机、仪表、电动机壳体、汽缸体、风机叶片、发动机活塞等。 * 活塞（裙部为铝硅合金） * 生产球墨铸铁时必须要进行脱硫处理、球化处理(浇注前必须先往铁液中加入能促使石墨结晶成球状的球化剂)和孕育处理(球化处理后立即加入石墨化元素而进行的处理)。 3）处理方法 4）热处理 在生产中经过退火、正火、调质处理、等温淬火等不同的热处理后，球墨铸铁可获得铁素体、铁素体+珠光体、珠光体和贝氏体等不同的基体组织；也可获得贝氏体、马氏体、托氏体、索氏体和奥氏体等基体组织。 图 球墨铸铁的显微组织示意图 a)铁素体球墨铸铁 b)铁素体+珠光体球墨铸铁 c)珠光体球墨铸铁 蠕墨铸铁因其石墨很象蠕