第九章有色金属剖析.ppt

第九章 有色金属 有色金属的产量和用量不如黑色金属多，但由于其具有许多优良的特性，如特殊的电、磁、热性能，耐蚀性能及高的比强度(强度与密度之比)等，已成为现代工业中不可缺少的金属材料. 铸造有色金属及其合金牌号表示方法统一如下: ① 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。 ② 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”。 第一节 铝及其合金 一、铝及铝合金性能特点 纯铝具有银白色金属光泽，密度小（2.72g/cm3），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。 第一节 铝及其合金 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、Ni、Ti、Zr 等辅加元素。 第一节 铝及其合金 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. 第一节 铝及其合金 1、变形铝合金 第一节 铝及其合金 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 第一节 铝及其合金 ② 硬铝合金 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。 第一节 铝及其合金 ③ 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、LC9 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. 第一节 铝及其合金 ④ 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。 第一节 铝及其合金 2、铸造铝合金 第一节 铝及其合金 第一节 铝及其合金 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。 第一节 铝及其合金 ② 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。 第一节 铝及其合金 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。 第一节 铝及其合金 ④ 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。 第一节 铝及其合金 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。 第一节 铝及其合金 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。 第一节 铝及其合金 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。 第二节 铜及铜合金 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. 第二节 铜及铜合金 二、黄铜（H） 以Zn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。 第二节 铜及铜合金 1、普通黄铜 Cu与Zn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。 第二节 铜及铜合金 第二节 铜及铜合金 单相黄铜塑性好，常用牌号有H80、H70、H 68，适于制造冷变形零件，如弹壳、冷凝器管等。 两相黄铜热塑性好，强度高，常用牌号有H59、H62，适于制造受力件，如垫圈、弹簧、导管、散热器等。 第二节 铜及铜合金 2、特殊黄铜 在普通黄铜的基础上加入Al、 Fe、Si、Mn、Pb、 Sn、Ni等元素形成特殊黄铜。 加工特殊黄铜的牌号为： H+主加元素符号(Zn除外)+铜平均百分含量 - 主加元素平均百分含量，如HPb59-1. 特殊黄铜强度、耐蚀性比普通黄铜好，铸造性能改善。 第二节 铜及铜合金 常用牌号有HPb63-3、HAl60-1、HSn62-1、ZCuZn38Mn2Pb2、ZCuZn16Si4等。 主要用于船舶及化工零件，如冷凝管、