第9章有色金属及合金109简.pptVIP

5-302 Dave Massy 第九章 有色金属及其合金 有色金属的优良特性： 强度低：σb 80~100MPa，冷塑变后提高到σb 150~200MPa。 2、用途 很少用于制造机械零件； 多用于制作电线、电缆及热导、抗蚀且受轻载的用品或器皿。 3、牌号 L + 数字 序号，数字愈大 其纯度愈低； “铝” 二、铝合金 定义：在铝中加入某些合金元素所形成的合金。 最大特点：比强度高（强度/密度之比），可用作受力构件和零件。 1、铝合金的分类 防锈铝合金 形变铝合金 硬铝合金 铝合金 超硬铝合金 锻造铝合金 铸造铝合金 2、铝合金的热处理 1）固溶热处理（淬火）： 目的在水中快速冷却，获得过饱和铜（或其它合金元素）的α固溶体组织。 2）时效处理： 经固溶热处理的合金在室温（自然时效）或加热至一定温度放置（人工时效），随时间廷长因第二相（如CuAl2）的弥散析出，使强度提高、塑性降低的现象称为时效强化。 时效强化效果与加热温度和保温时间有关。 三、常用铝合金 1、形变铝合金 1）防锈铝合金（LF） 200MPa左右； 成分：Al-Mn、Al-Mg合金 Mn、Mg的主要作用是固溶强化。 热处理：不能进行时效强化。 代号：“LF + 序号” LF是“铝防”的汉语拼音字首； 例、LF5。 应用：主要用于制作蒙皮、容器和装饰等抗蚀构件。 2）硬铝（LY）--300~480MPa 成分：Al-Cu-Mg系合金 加入元素铜、镁形成强化相； 代号：“LY + 序号” “LY”是“铝硬”的汉语拼音字首；例、LY11 热处理：固溶 + 自然时效； 性能： ① 较高的强度，故称“硬铝” ② 但抗蚀性差，采用“包铝”提高抗蚀性能； 3）超硬铝（LC）---600MPa 成分：Al-Cu-Mg-Zn系合金 加入元素铜、镁、锌形成更多的强化相； 热处理： 固溶处理 + 人工时效。 性能： ① 其室温强度最高； ② “包铝”提高抗蚀性能。 性能: 具有良好的热塑性和锻造性能，适合压力加工； 热处理： 固溶处理 + 人工时效。 2、铸造铝合金 1）成分：接近共晶点； 2）热处理 变质处理； 固溶处理（淬火）+ 自然（人工）时效。 熔点1083℃； 导电性和导热性优良；无磁性；碰撞无火花； 2）很好的化学稳定性： 在大气、淡水、冷水中具有很好的耐腐蚀性； 3）机械性能： 强度较低，但塑性极好，可加工成铜箔； 但纯铜加工硬化指数高，故通过冷变形强化效果好；而且其低温韧性好，焊接性能优良。 2、应用 主要用于导电导热及兼有耐蚀性要求的结构件，如电机、电器、电线电缆、电刷、防磁机械、化工换热及深冷设备等； 用于配制各种性能的铜合金。 3、牌号 按其纯度不同有四个牌号: T1（99.95%Cu）、T2（99.90%Cu） T3（99.7%Cu）、T4（99.5%Cu），其常用作导电，一般铜材及制铜合金。 二、铜合金 1、铜的合金化 目的：通过合金元素固溶、淬火时效和形成过剩相来强化材料，提高合金的性能。 固溶强化元素：Zn、Sn、Al、Mn、Ni等； 沉淀强化元素：Be、Ti、Zr、Cr等。 2、铜合金的分类 按成形方法分类： 变形铜合金及铸造铜合金。 按化学成分分类： 黄铜、青铜和白铜三大类。 1、黄铜 主要加入锌所形成的合金。 1）分类 按其成分不同可分为普通黄铜和特殊黄铜； 普通黄铜:铜和锌二元合金称； 特殊黄铜： 在普通黄铜中加入其它合金元素组成的多元合金。 按其加工方法不同，黄铜又分为压力加工黄铜和铸造黄铜。 特殊黄铜： H Pb 59-1 主加合金元素含 量的百分数1%Pb 含铜量的百分数 主加合金元素 “黄” 铸造黄铜： Z Cu Zn 38 含Zn38% 普通黄铜合金 “铸” 3）黄铜的性能和应用 （1）бb≈320~600MPa，δ≈50%，价格便宜，因此日用品都用黄铜； （2）工程上制造弹壳、散热器、冷凝器的管道等构件； （3）特殊黄铜可用于制造防海水浸蚀的船舶机械零件； 如轴承、齿轮、螺旋桨叶和仪表，化工用耐蚀零件等。 二、青铜 是指黄铜和白铜（铜镍合金）以外的其它铜合金。 其中铜锡合金称为锡青铜； 其它青铜称特殊青铜。 一般说，青铜的耐磨性比黄铜好； 所以在机械制造中，青铜用的比较多。 1）牌号 （1）压力加工的青铜： Q + 主加合金元素符号及其含量 + 其它合金元素含量 例、ＱSn6.5-0.1→代表Sn 6.5%，P 0.1%的锡青铜。 （2）铸造的青铜合金： Z + 主加合金元素符号及其含量 + 其它合金元素含量 例如、 ZCuSn10Pb1 2）青铜分类、性能及应用 （1）锡青铜 在大气、淡水、海水和水蒸汽中具有良好的耐蚀性； 但在酸类及氨水中耐蚀性较差 S