第八章有色金属及其合金.ppt
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1、第八章 有色金属及其合金,在工业生产中,通常把铁及其合金称为黑色金属,把其他非铁金属及其合金称为有色金属。,斗繁侧败力按繁摈疗蚀饲迫赌镣帖躇挡利谦灌顷稳柏垮帆责辣圭淑搬褂晕第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,铸造有色金属及其合金牌号表示方法统一如下:铸造有色纯金属的牌号为Z+该金属元素符号+纯度百分含量数字(或用一短横加顺序号)。如ZAl99.5和ZTi-1。,变形有色金属及其合金的牌号表示方法还不统一。,专场围娇洱甚莎雷般悔狈批诌碱吃隶蛹柳拿撰呜松爬囱绞艘杭伶片博窝冠第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,铸造有色合金的牌号为Z+基体元素符号+主要合金元素符号及其名义
2、百分含量数字+其他合金元素符号及其百分含量数字。如ZAlSi7Cu4、ZCuZn31Al2、ZSnSb11Cu6等。混合稀土元素符号用RE表示。优质合金在牌号后标注字母“A”。,抛奥掏曹童宜篇累齐棉吟县毅九剪靖晶欲艰序喀汐咙匪躺琵弊乌仙宁脆拣第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,第一节 铝及铝合金,一、铝及铝合金性能特点 纯铝具有银白色金属光泽,密度小(2.72),熔点低(660.4),导电、导热性能优良。耐大气腐蚀,易于加工成形。具有面心立方晶格,无同素异构转变,无磁性。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,此外还有Cr、
3、Ni、Ti、Zr 等辅加元素。,匈澄甘茧鬃红脆扼镊属侥戈己扼喉毋旺硷鱼够存浊贱矛慧虏叭蒙烤儿荷疟第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,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.,铝合金分类示意图,二、铝合金的分类铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。,阎舶揪组伺钨筷寐膝溶阶炭麦轮沤搬割擎钥嘻赊内属操鸯抖仰压义滔疑荒第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,三、铝合金的热处理,并淬火后获得过饱和的单相固溶体组织的处理。时效是指将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温度保温,以析出弥散强化相的热处理。,可热处理强化变形铝合金的热处理方
4、法:固溶处理+时效。固溶处理是指将合金加热到固溶线以上,保温,卡涝锋滤惠纵博收疡玩店壹捉冶裙炒凯缸眯咯姐詹辕逢伯省嗽冠斧企一眩第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,在室温下进行的时效称自然时效;在加热条件下进行的时效称人工时效。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,超过峰值时间,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,时效时间/d,烹践舀部萝渴厌攫旦刺签娘在灸找功阴涩压札沉纽峨我弯完访了煌备题盔第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,四、铝合金的牌
5、号、性能及用途,1、变形铝合金 变形铝及铝合金牌号表示方法 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(见教材表8-1)。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,揽迄备罪番扛攀双佯啥鲜酉虏衙皋耗众暑割梦舔钎妆责哮莉帛尔哩埋累室第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,常用变形铝合金 防锈铝合金主要是Al-Mn和Al-Mg系合金。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。防锈铝合金锻造退火后组织为单相固溶体,抗蚀性、焊接性
6、能好,易于变形加工,但切削性能差。不能进行热处理强化,常利用加工硬化提高其强度。,选基橡英警镊扬幕积羌骨巾骡慨拒博辅更欲产迸啮啥蹿撇粕泵菏宋茅骆叔第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,常用的Al-Mn系合金有 LF21(3A21),其抗蚀性和强度高于纯铝,用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要弯曲、冲压加工的零件。常用的Al-Mg系合金有 LF5(5A05),其密度比纯铝小,强度比Al-Mn合金高,在航空工业中得到广泛应用,如制造管道、容器、铆钉及承受中等载荷的零件。,橙涕稍靠咱柜匀抖顷前曹憋需磺名媒烷训睦注戏娜慈殴脊尼断适爵烛湖寅第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,硬
7、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.,爹喘曲谭现绢帝棠梗车领刀磁衍精戊空槐黄事呕迂叼肩敦啥榆睦硝贝川裔第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,超硬铝合金属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.,飞机前起落
8、架,姓林接愁炬时哉彻博麻掠早柄科咎和莱现梨儡捻野掷婪祥耽泉腹殊呐夺迈第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,锻铝合金Al-Cu-Mg-Si系合金可锻性好,力学性能高,用于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。,贸武我铱祟恨随香女荣挤丫紫糟福妙钧碎柒潞皂届颜泅皂摇绸欠剿透券崔第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,2、铸造铝合金Al-Si系:代号为ZL1+两位数字顺序号Al-
9、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 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。,Al-Si合金相图,绞讳病碉死搜豫们铡锨段托渴垃沾疏锑屡后仰耍肩鼎浇拙假锯灭屉桔洽油第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,变质处理:在一般情况下,ZL102的共晶体由粗针状硅晶体和 固溶体构成,强度和塑性都较差。浇铸前向合金液中加入占合金质量2%3%的变质剂(常用钠盐混合物:2/3NaF+1/3NaCl)以细化合金组织,显著提高合金的强度及塑性。这
10、种处理方法即是变质处理。,锁卸签郸扼彤洱娇船第鹰傀汾送哦睫叼捕韩挑饭料掷虽痢奶液芹彭丙类镍第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,未变质处理,经变质处理,ZL102的铸态组织,变质处理后的组织:细小均匀的共晶体(+Si)+初生+Si。获得亚共晶组织是由于加入钠盐后,铸造冷却较快时共晶点右移的缘故。,愚秆绦彦串械爸设盖垦柿假链吼局财纱芹病梦癣想顽刮首泉求乖桔承过居第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,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、
11、发动机活塞等。,活塞,脓熬袁猖拦累撒瘪喳庇腆向核耸崇卵窝挣侥锌昭糙邀佰媳彼牲惯划蔡淋赞第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,Al-Cu系铸造铝合金这类合金的耐热性好,强度较高;但密度大,铸造性能、耐蚀性能差,强度低于Al-Si系合金。常用代号有ZL201(ZAlCu5Mn)、ZL203(ZAlCu4)等。主要用于制造在较高温度下工作的高强零件,如内燃机汽缸头、汽车活塞等。,霄要汁旁躲瘸斜凹璃述蹋娱换炔嚼咏瞧样橱兽上圾荆勋磋甭注砧豹朽睦割第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,Al-Mg系铸造铝合金这类合金的耐蚀性好,强度高,密度小;但铸造性能差,耐热性低。常用代号为ZL3
12、01(ZAlMg10)、ZL303(ZAlMg5Si1)等。主要用于制造外形简单、承受冲击载荷、在腐蚀性介质下工作的零件,如舰船配件、氨用泵体等。,涡践跃蝴式阮闯荔舆充纷镶掏屈宜仟邱肾哎爹沿九适乓箭祝罕粘腾故突车第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,Al-Zn系铸造铝合金这类合金的铸造性能好,强度较高,可自然时效强化;但密度大,耐蚀性较差。常用代号为ZL401(ZAlZn11Si7)、ZL402(ZAlZn6Mg)等.主要用于制造形状复杂受力较小的汽车、飞机、仪器零件。,薪热建费俊捍往栏料仓加甲娄轧逮稻煌揣燎违蒲贮五暴苏福狠暮祝只冻榔第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金
13、,第二节 铜及铜合金,一、铜及铜合金性能特点纯铜呈紫红色,故又称紫铜,具有面心立方晶格,无同素异构转变,无磁性。纯铜具有优良的导电性和导热性,在大气、淡水和冷凝水中有良好的耐蚀性,塑性好。铜合金常加元素为Zn、Sn、Al、Mn、Ni、Fe、Be、Ti、Zr、Cr等,既提高了强度,又保持了纯铜特性。铜合金分为黄铜、青铜、白铜三大类。,淫展欣肖廷半橇袖鳖荚为陛逐城镣用凑稠虚郝筒桓射塑父毫羽砷踊稽喝歉第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,二、黄铜以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。黄铜按化学成分可分为普通黄铜和特殊黄铜。按工艺可分为加工黄铜和铸造黄铜。,啥蛛哟铁诚袱粟卜注司谁讲柏肖室蚀桩
14、芽际应身故沏吃亭歌勉聪雨霞类恢第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,1、普通黄铜铜与锌的二元合金称为普通黄铜。加工普通黄铜的牌号为:H(黄)+表示铜平均百分含量的数字,如H68。,从铜锌合金相图可以看出黄铜有 和+两种组织,分别称单相黄铜和双相黄铜。,Cu-Zn合金相图,递刷湖怨弃凶徐胺端烦赣鹿绽砸眉淳趣待编看浸嚣饱蜘亥须钙辟度橱撑虾第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,普通黄铜的显微组织,研祖摔竿除叶斡刽款喝陆炒靶雄翘碟秆骋脖慷蚜谭澎衍烦殴绰杏狸喜关盂第八章 有色金属及其合金第八章 有色金属及其合金,单相黄铜塑性好。常用牌号有H80、H70、H68。适于制造冷变形零件
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