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* * 山东大学博士学位论文 TESAW电弧特性及熔滴过渡研究 第三章 金属材料 3.1 碳钢 3.2 合金钢 3.3 铸钢与铸铁 3.4 有色金属及其合金 黑色金属 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 镍及镍合金 3.4.5 镁及镁合金 3.4.6 轴承合金 特性： （1）熔点660℃，密度2.7g/cm3、比强度高 （2）导电导热性好，磁化率极低，抗大气腐蚀 （3）切削性好，塑性好、可冷成型 （4）铸Al合金的铸造性能好 3.4.1 铝及铝合金 一、纯铝 FCC，无同素异构体 二、铝合金 变形铝合金 铸造铝合金 　σb = 80~100 MPa 　δ= 30~50 % 强化方法： 冷变形 固溶、时效 高纯铝，99.93%～99.99% 工业纯铝，98.0%～99.9%，1060、1050A 　　将合金加热到固溶线以上，保温获得单相α后迅速水冷→过饱和的α 固溶体 （2）时效 过饱和固溶体分解，析出强化相 自然时效：室温 人工时效：加热 回归 1、铝合金的时效 （1）固溶处理 2、变形铝合金 合金类别 代号 主 要 化 学 成 分, % 热处理 机械性能 Cu Mg Mn 其它 σbMPa ?% HB 防锈 铝 5A05 (LF5) 4.5~5.5 0.3~0.6 退火 270 23 70 LF11 4.8~5.5 0.3~0.6 V0.02~0.2 270 23 70 3A21 (LF21) 1.0~1.6 130 23 30 硬铝 2A01 (LY1) 2.2~3.0 0.2~0.5 固溶处理 + 自然时效 300 24 70 2A11 (LY11) 3.8~4.8 0.4~0.8 0.4~0.8 420 18 100 2A12 (LY12) 3.8~4.9 1.2~1.8 0.3~0.9 480 11 131 超硬 铝 7A04 (LC4) 1.4~2.0 1.8~2.8 0.2~0.6 Zn5.0~7.0 固溶处理 + 人工时效 600 12 150 7A06 (LC6) 2.2~2.8 2.5~3.2 0.2~.5 Zn7.6~8.6 680 7 190 锻铝 2A05 (LD5) 1.8~2.6 0.4~0.8 0.4~0.8 Si 0.7~1.2 420 13 105 2A70 (LD7) 1.9~2.5 1.4~1.8 Ni1~1.5 Fe 1.0~1.5 440 13 120 2A14 (LD10) 3.9~4.8 0.4~0..8 0.4~1.0 Si 0.5~1.2 480 10 135 　防锈铝 —— LF，不可热处理强化，做油箱、油管、铆钉 　硬铝 —— LY，做螺旋桨叶片、支柱。 　超硬铝 —— LC，做飞机大梁、起落架。 　锻铝 —— LD，做锻件、模锻件。 合金 代号 主 要 化 学 成 分, % 机 械 性 能 Si Cu Mg 铸造 方法 热处理 ?b MPa ? % HB 铝硅 ZL101 6.0~8.0 0.2~0.4 SB T6 230 1 70 ZL102 10~13 SB J T2 T2 143 153 4 2 50 50 ZL110 4.0~6.0 5.0~8.0 0.2~0.5 J T1 170 － 90 铝铜 ZL203 4.0~5.0 J T4 210 6 60 铝镁 ZL301 9.5~11.5 S T4 280 9 20 铝锌 ZL402 6.0~8.0 Zn5~7 0.4~0.7 J T1 240 4 70 铸造方法：SB——砂型变质；　J——金属砂；　S——砂型 热处理：　T1——不淬火，人工时效；　　 T2——退火； 　　　　　T4——淬火+自然时效；　　　　T6——淬火+人工时效 3、铸造铝合金 Al-Si合金（硅铝明）—— 铸造性好（熔点低、流动性好、收缩小） 　变质处理 —— 显著提高力学性能。 　组织 —— 变质前，共晶体（粗针状Si + α基体 ）+ 初晶Si 变质后，共晶体（细点状Si + α基体 ）+ 初晶α ZL102的铸态组织，未变质，×500 变质处理后，×100 铸造铝合金的应用 3.4.2 铜及铜合金 特性： （1）熔点1083℃，密度8.9g/cm3 （2）导电导热性仅次于Ag （3）耐大气、水腐蚀，抗磁性 （4）切削性好，塑性好，可冷、热成形 （5）铸Cu合金的铸造性能好 （6）减摩性和耐磨性 （7）色泽美观 一、纯铜（紫铜） FCC，无同素异构体，牌号T1~T4，电导体 　σb = 230~250 MPa 　δ= 40~50 % 纯铜管 （１）黄铜 —— Cu-Zn