金属材料有色金属及其合金.ppt

*钛中加入铝、硼等α稳定化元素获得α钛合金。α钛合金的室温强度低于β和(a+β)钛合金，但高温(500℃一600℃)强度比它们的高，并且组织稳定，抗氧化性和抗蠕变性好，焊接性能也很好。α钛合金不能淬火强化，主要依靠固溶强化，热处理只进行退火(消除应力退火或再结晶退火)。典型牌号：TA7，成分：Ti-5Al-2.5Sn用途：使用温度≤500℃；主要用于制造导弹的燃料罐、超音速飞机的涡轮机匣等。（1）α钛合金钛泵第30页，共39页，星期日，2025年，2月5日*钛中加入钼、铬、钒等β稳定化元素得到β钛合金。β钛合金有较高的强度、优良的冲压性能，并可通过淬火和时效进行强化。在时效状态下，合金的组织为β相和弥散分布的细小α相粒子。典型牌号：TBl，成分：Ti-3Al-13V-11Cr用途：一般在350℃以下使用，适于制造压气机叶片、轴、轮盘等重载的回转件，以及飞机构件等。(2)β钛合金第31页，共39页，星期日，2025年，2月5日*钛中加入a和β稳定化元素所得到的(a+β)钛合金，塑性很好，容易锻造、压延和冲压，并可通过淬火和时效进行强化。热处理后强度可提高50%～100%(3)(a+β)钛合金典型牌号：TC4，成分：Ti-6Al-4V强度高，塑性好，在400℃时组织稳定，蠕变强度较高，低温韧性好，抗海水应力腐蚀及抗热盐应力腐蚀用途：在400℃以下长期工作的零件，要求一定高温强度的发动机零件，以及在低温下使用的火箭、导弹的液氢燃料箱部件等。块状(α＋β)基体＋针状α第32页，共39页，星期日，2025年，2月5日*(1)退火①消除应力退火，450～650℃，1~4h②再结晶退火，650～850℃，1~3h消除加工硬化。(2)淬火和时效：适用β钛合金和(a+β)钛合金①目的：提高钛合金的强度和硬度。②淬火温度：a+β两相区的上部范围，淬火后部分a保留下来，细小的β相转为成介稳定β相或a′相或两种均有，经时效后获得好的综合机械性能。若加热到β区，β晶粒极易长大，则热处理后的韧性很低。③钛合金的时效温度一般在450℃一550℃之间。三、钛及钛合金的热处理第33页，共39页，星期日，2025年，2月5日山东大学博士学位论文TESAW电弧特性及熔滴过渡研究*第1页，共39页，星期日，2025年，2月5日3.4有色金属及其合金3.4.1铝及铝合金3.4.2铜及铜合金3.4.3钛及钛合金3.4.4轴承合金第2页，共39页，星期日，2025年，2月5日*特性：(1)密度小(2.7g/cm3)、比强度高(2)有优良的物理、化学性能导电性好，抗大气腐蚀能力好(Al2O3)，磁化率极低,良好的低温性能(纯铝-235℃塑性和冲击韧度也不降低)(3)加工性能良好铝(FCC,δ=30~50%,ψ=80%)及铝合金(退火状态)的塑性很好，可以冷成型。切削性能也很好。超高强铝合金成型后经热处理，可达到很高的强度。铸造铝合金的铸造性能极好。3.4.1铝及铝合金第3页，共39页，星期日，2025年，2月5日*一、纯铝分类:高纯铝：L05~L01，数字越小，纯度越低工业高纯铝：L0，L00，“0”个数增加，纯度降低(LG5～LG1)工业纯铝：L1~L7，数字越大，纯度越低用途：高纯铝主要用于科学研究及制作电容器;工业高纯铝的主要用途是配制铝合金;工业纯铝还可用来制造导线、包覆材料、耐蚀和生活器皿等。第4页，共39页，星期日，2025年，2月5日*铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn等美F-117隐身战斗机

(所用材料大部分是铝合金)二、铝合金第5页，共39页，星期日，2025年，2月5日*1、铝合金的分类及强化机制变形铝合金：D点以左，加热时能形成单相固溶体组织，塑性好，适于变形加工Al-F不可热处理强化F-D可热处理强化铸造铝合金：D点以右，由于冷却时有共晶反应发生,流动性较好,适于铸造生产1)铝合金的分类第6页，共39页，星期日，2025年，2月5日*将成分位于相图中D～F之间的合金加热到固溶线以上，保温获得单相α后迅速水冷，得到过饱和的α固溶体（2）时效强化（第二相强化）在室温下放置或低温加热时，强度和硬度会明显升高。这种现象称为时效或时效硬化。2）铝合金的强化机制（1）固溶处理时效的条件：?合金