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第八章有色金属及合金

通常把铁及其合金〔钢、铸铁〕称为黑色金属材

料，而把非铁金属及其合金称为有色金属材料。

与黑色金属相比，有色金属具有许多优良特性，例如

铝、镁、钛及其合金具有密度小，比强度高的特点，

在飞机，汽车制造等工业中应用十分广泛；又如银、

铜、铝及其合金的导电性导热性好，是电器，仪表工

业不可缺少的材料。虽然有色金属使用量少，在机械

制造业中仅占4.5%左右，但它是现代工业中不可缺少

的材料。

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第一节铝及其合金

一、工业纯铝

特性：

1、熔点低，比重小。熔点为660.4℃密度2.72

2、导电性和导热性好，仅次于银、铜、金居第四位。

3、面心立方晶格，强度低〔σb=80-100MPa〕，塑

性好〔ψ=80%〕，可以通过压力加工成各种型材，与其

面心立方晶体有关。

4、抗大气腐蚀好，其外表有一层致密的氧化膜。

牌号：工业纯铝牌号有L1L2……..L7数字大纯度低

高纯铝L01L02……L04数字大纯度高。

主要用途：电线、电缆整理课件

二、铝合金及强化方法

〔一〕概述

1、合金化

在纯铝中参加Si、Cu、Mg、Zn、Mn等元素，

经热处理可使强度比纯铝提高3－4倍。

2、铝合金状态图〔一般式〕

共同特点是：根本相都是铝基固溶体和＋



共晶体。其中为固溶体或化合物。

3、铝合金的分类及特性

根据加工工艺特性和合金元素含量可分为两大类。

即，变形铝合金和铸造铝合金。

变形铝合金：具有良好的塑性，可进行锻造、轧

制、挤压等压力加工。

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铸造铝合金：流动性好，宜铸造，不宜压力加工。

铝合金一般相图

温度L

+L

D

变形铝合金铸造铝合金

+

热处理不能强化热处理能强化

FD/

Al合金含量（SiMgCu等）

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〔二〕铝合金强化方法

1、热处理强化

强化方法：固溶处理－时效强化。

固溶处理：将合金加热到溶解度曲线以上某一温

度，得到单一的固溶体组织，然后在水中迅速冷却，

使第二相来不及析出，形成过饱和固溶体。这种处理

的方法称固溶处理。

时效强化：固溶处理的合金在较低温度下随时间

的延长发生进一步强化的现象(强度和硬度上升〕称时

效硬化或时效强化。

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强化机理：在铝的过饱和固溶体晶格内形成

质原子富集区及铝化物且与固溶体保持共格关系，

使得晶格严重畸变，使位错运动受到阻碍，提高了合

金的强度。

自然失效：在室温下进行的时效称自然时效〔强

度可以到达400MN/m2〕，

人工失效：在加热条件下进行的时效称人工时效

〔100－200ºC〕。

人工时效的效果不如自然时效效果好，但时间短。