有色金属及其合金化工1415陈誉文.ppt

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1、有色金属及其合金,化工1415 吴奇 陈誉文 陈奕驰 李德旺,常见的有色金属与合金,铜及其合金 铝及其合金 钛及其合金,铝及其合金,工业纯铝,工业纯铝特性：物理性能：密度小、无磁性、导电及导热性能好、无打击火花 化学性能：抗大气腐蚀性好 力学性能：塑性高、强度低 工艺性：易塑性变形，加工性良好工业纯铝牌号 铝锭：Al99.7、Al99.6、Al99.5、Al99.0、Al98.0 纯度依次降低 变形铝：1070 1060 1050（L1 L2 L3）变形铝表示方法：四位数字“四位数字”体系表示规则 例如：1070表示纯度为99.70%的工业纯铝,铝合金分类表,铝合金分类表,铝合金热处理强化,热

2、处理强化方法：固溶+时效 固溶处理：加热获得单相固溶体后，在水中快冷，获得单相过饱和固溶体组织。固溶处理后的铝合金强度、硬度并不高，而塑性韧性较好 时效处理：固溶处理后的铝合金，在室温或加热时，过饱和固溶体中会析出第二相，弥散分布于固溶体基体上，起强化作用随后强度上升、塑性下降的现象 自然进效：固溶处理后的铝合金在室温保持 人工时效：固溶处理后的铝合金加热至室温以上保持,背景资料:1906年德国 Duralumin首次发现 1910年德国A Welmer 发明并获专利 1916年用于制造飞机 1938年 Guinier Preston 建立学说,变形铝合金（种类与表示）,变形铝合金种类 防锈铝

3、合金（代号LF）硬铝合金（代号LY）超硬铝合金（代号LC）锻铝合金（代号LD）变形铝合金牌号表示方法 用四位字符表示 四位字符表示规则 例如：2A11表示主要合金元素为铜的11号Al-Cu 原始铝合金,防锈铝合金,防锈铝合金(LF):成分：Al Mn 系：例如:LF21 Al Mg 系：例如:LF2、LF6 性能：不能用时效强化，加镁或锰固溶强化提高铝合金的强度 抗蚀性比纯铝好 防锈铝合金应用：,用于高耐腐蚀性的薄板容器（如焊接油箱）、防锈蒙皮、客车装饰条、窗框、灯具等 用于制造受力小、轻质、耐腐蚀的结构件，如油管、铆钉,铝合金门窗（一般用材6063）,硬铝合金、超硬铝合金,硬铝合金(LF):

4、成分：Al Cu Mg，常用LY1、LY11、LY12 性能：能通过时效强化提高强度 耐蚀性不高，构件表面包铝可改善耐蚀性超硬铝合金(LC):成分：Al Cu Mg Zn，常用LC4、LC9 性能：通过时效强化显著提高强度 耐蚀性不高，构件表面包铝可改善耐蚀性 硬铝和超硬铝应用：,飞机主起落架,中等强度的轻质结构零件如飞机铆钉、大梁、桁条、隔框、蒙皮、空气螺旋桨叶片等,锻铝合金,锻铝合金 成分：Al Mg Si Cu。常用LD5、LD6、LD10 性能：固溶+时效处理后力学性能与硬铝合金相当 经软化退火后热 塑性和耐腐蚀良好，适合于锻造成形，锻铝合金应用：形状复杂的中等负荷零件，如压缩机叶片，

5、飞机桨叶,压气机叶片,铸造铝硅合金（俗称硅铝明）,特性 铸造性能优良（流动性好、收缩率小、热裂倾向小）密度小、强度较高 耐腐蚀性和导热性良好 变质处理 变质剂：氟化钠和氯化钠的复合盐 目的：使共晶体中的硅呈细密分布，细化组织，提高强度 变质处理性能变化：变质后强度可提高30%40%常用牌号（ZL102）、应用 制造质量轻、形状复杂、耐蚀、但强度要求一般的结构件 如汽车发动机活塞、气缸头及油泵壳体,活塞(裙部为铝硅合金),ZL102未变质,ZL102变质后,其他铸造铝合金应用,鼓风机用密封件(ZL102)及航空架件(ZL301),大型空压机活塞(ZL401),汽缸头（铝铜合金）,铜及其合金,工业

6、纯铜,特性 物理：密度8.9g.cm-3，熔点为1083；导电性、导热性良好；抗磁性 化学：化学性能稳定，在大气、淡水中具有良好的耐腐蚀性能 力学：强度、硬度并不高，塑性、韧性良好。低温性能好 工艺性：焊接性良好，适宜于进行各种冷热加工 表示方法 未加工产品（铜锭或电解铜）：代号为Cu-1、Cu-2 加工产品：T1、T2、T3 纯度依次降低 应用 应用于电气工业，制造电线、电缆、电刷、铜管及通信器材 深冷冻的主要材料,纯铜金相组织,铜合金分类,黄铜:Cu Zn,白铜:Cu Ni,青铜:除黄铜和白铜外 的所有铜合金,按化学成分,按制造方法,加工铜合金,铸造铜合金,黄铜普通黄铜,普通黄铜 Cu-Z

7、n二元合金，性能与含锌量有关 表示方法：常用牌号及应用 H80、H92：艺术装饰品、纪念章、镀层、散热器、双金属片 H68：冷冲压管、套类零件，如弹壳、冷凝器管、散热器管 H62：工业上应用较多，散热器、油管、垫片、螺钉、弹簧等,黄铜应用示例,法兰阀,闸阀,冷凝器管,冷凝器管,冷凝器管,钛及其合金,工业纯钛,纯钛的特性 物理性能：银白色、高熔点（1700）、轻金属（密度4.51g.cm-3）同素异构体：密排六方-Ti（882）。化学性能：在淡水、海水、气体、碱溶液、有机酸和化合物有极好的抗蚀性；但被氢氟酸、磷酸、溶融碱侵蚀。力学性能：高温和低温下工业纯钛力学性能均优异钛的牌号（GB/T3620

8、.1-1994）TA0、TA1、TA2、TA3 纯度下降纯钛的应用 耐腐蚀件：化工设备、滨海发电、海水淡化置、舰船、电镀热交换器 生物材料：与骨组织牢固结合 生活用品：如高尔夫球杆、网球拍，在珠宝行业,钛合金分类,分类 钛合金 牌号用TA表示 据退火组织 钛合金 牌号用TB表示 钛合金 牌号用TC表示 变形钛 铸造钛各类钛合金特性 钛合金：焊接性好、组织稳定、抗蚀性高。强度比其它两类钛合金低，变形抗力大、热加工性能差 钛合金：强度和冲击韧性高，压力加工性能和焊接性能良好。组织和性能不太稳定 钛合金：热压力加工性能好，耐热性比较好，但组织不够稳定,据加工方法,钛合金的性能,铸造和变形钛合金铁室温力学性能,钛合金的应用,应用示例1,应用示例2,钛-钢复合板反釜,全钛换热器,钛-钢复合板氧化塔,