4-铝、铜.pptxVIP

（一）铝及铝合金1.1 概述1825年由丹麦化学家奥斯德发现。1827年德国化学家武勒重复了奥斯德的实验，并不断改进制取铝的方法。1854年德国化学家德维尔用钠代替钾还原氯化铝，制得铝锭。地壳中含量7%以上，在全部化学元素中含量占第三位(仅次于氧和硅)，在全部金属元素中占第一位。铝呈银白色，密度2.702g/cm3，熔点660.37℃，沸点2467℃。铝热法：用铝从其它氧化物中置换金属。如： 8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe+795千卡高温下铝也与非金属反应，亦溶于酸或碱中。但与水、硫化物，浓硫酸、任何浓度的醋酸，以及一切有机酸类均无作用。铝以化合态存在于各种岩石或矿石里，如长石、云母、高岭土、铝土矿、明矾。铝由其氧化物与冰晶石（Na3AlF6）共熔电解制得。纯铝大量用于电缆、日用器皿；其合金质轻而坚韧，是制造飞机、火箭、汽车的结构材料。1.2 工业纯铝1.2.1 纯铝的特性铝：原子序数为13，原子量为26.98，面心立方结构，熔点660℃，密度2.702 ，晶格常数4.05?，原子直径2.86 ?，标准电极电位－1.67V高的耐大气腐蚀性：铝在大气中极易和氧作用生成一层牢固致密的氧化膜，厚度约为50～100 ?，可防止铝继续氧化；即使在熔融状态，仍然能维持氧化膜的保护作用。因此，铝在大气环境中是抗蚀的。Al2O3膜具有酸、碱两重性，因此，纯铝除在氧化性的浓硝酸(80～98％)中有极高的稳定性外(优于Ni—Cr系不锈钢)，在硫酸、盐酸、碱、盐和海水中均不稳定。良好的低温性能、无低温脆性：在摄氏零度以下随着温度的降低，其强度和塑性提高。高的导电性：位于银、铜、金之后。高的导热性：热交换器。无磁性：冲击不产生火花，用于制作如仪表材料、电气设备的屏蔽材料，易燃、易爆物的生产器材等。低强度、高塑性：强度为 80MPa~130MPa， 延伸率30~50 % ，铝箔。1.2 工业纯铝1.2.2 铝中杂质 主要杂质为Fe和Si，其次有Cu、Zn、Mn、Ni、Ti等。 Fe、Si含量及相对比例(铁硅比)对纯铝性能有很大影响。 共晶温度时的极限溶解度，铁0.052％ 、硅1.65％，并随温度下降而急剧减小。铝中存在很少的铁或硅时就出现FeAl3或β(Si)，它们性质硬脆，使纯铝塑性变差，尤其针状的FeAl3影响更甚。 Fe、Si共存时，出现FeAl3和β(Si)相、α(Fe3SiAll2)及β(Fe2Si2Al9) 。WFeWSi，富Fe化合物α(Fe3SiAl12)。WSiWFe，富Si p(Fe2Si2)，骨骼状α(Fe3SiAll2)，枝条状α(Fe3SiAll2)，粗针状β(Fe2Si2Al9)。这些相又硬又脆，使铝的塑性急剧下降，后者尤为严重。 硅含量控制要求更严格，Fe：Si≥2～3。铝中铁硅比不当时，会引起纯铝铸锭产生裂纹。W(Fe+Si)小于0.65％时， WFeWSi以减少铸锭开裂倾向。W(Fe+Si)大于0.65％时，共晶数量增加，热裂纹易被共晶液体充填而愈合。所以铁硅比的影响减小。 FeAl3、α、β相的电位比铝高，破坏了纯铝表面氧化膜的连续性，因而降低了纯铝的耐蚀性，同时也降低了纯铝的导电性。 1.2 工业纯铝新标准1.2.3 纯铝的牌号旧标准LG1、LG2、LG3、LG4、LG5L2、L3、L4、L6、L4-1、L5-18A06： Al ：余量、Si ≤0.55、Cu ≤0.10、 Mg≤0.10、 Zn≤0.10、 Mn≤0.10、 Fe： 0.000～ 0.500、Fe Si： 0.000～ 1.500注：单个:≤0.05;合计:≤0.15 1A85、1A90、1A93、1A97、1A99、1060、1050A、1035、8A06、 1A30、1100LG1、LG2、 LG3、 LG4、 LG5、 L2、L3、L4、L6、L4-1、L5-12.2 铝合金2.2.1 铝合金的牌号、分类与应用新标准按加入合金元素后铝合金的性能特点分类：按铝合金加入合金元素种类分类：旧标准2.2 铝合金2.2.1铝合金的牌号、分类与应用加工状态旧标准新标准铝锭2.2 铝合金2.2.4 铸造铝合金 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”。铸 造铝合金铝硅系合 金铝铜系合 金铝镁系合 金铝锌系合 金强度、塑性高