第8章 铝和其合金-0904.pptVIP

非铁金属材料概述; 使用量较少；但作用很大; 且极高价值 Al, Mg, Ti及其合金 比重小，航空、航天、航海； Cu, Al, Ag及其合金 导电性好，电力电工、电子、 半导体、超导; Ni, Mo, Nb, Co… 耐高温， 火箭、发动机、高 温结构材料; Cu, Ti及其合金 优良的耐蚀性，石油、化工、 航海、军舰; Ra, U, Th 原子能发电与核燃料。;新型工业的发展，生产技术朝着高温、低温、高压、高速、强腐蚀工作条件发展，有色金属材料的发展也很快; 我国有色金属资源丰富，但生产技术与国外有明显的差距; 主要内容 Al 及其合金 Mg 及其合金 Cu 及其合金 Ti 及其合金;第八章 铝及其合金 ;8. 1 工业纯铝;二. 分类 其牌号是根据杂质的含量来编制的。 高纯铝 L04~L01, Al=99.93%;用于科研化工及其它特殊用途 。 工业高纯铝 L0，L00, Al=99.85% ;用于高纯铝的生产。 工业纯铝 L1~L7, Al=98% ; 用于铝合金、电线电缆和日常器皿生产。;三. 用途 制作电线电缆； 具有导热和抗大气腐蚀性而对强度要求不高的一些用品与器皿。;主警析邵评崖奴阮搔凰锥琢脓却谬力颠洁刷寨郎搀么僳羔剑咎叔札柔际粗第8章 铝和其合金-0904第8章 铝和其合金-0904;8.2 铝合金概述 ;1．铝基固溶体 合金元素与铝均形成有限固溶体，主要合金元素在铝中的极限溶解度见表： 如Mn、Mg、Zn等二元系均不产生沉淀强化相，主要溶于铝基固溶体, 起固溶强化作用。 ;Al-Mg二元合金相图;;;2. 铝合金中的沉淀强化 沉淀强化相应满足以下的基本条件： 1）硬度高的质点； 2）在铝基固溶体中高温下有较大的溶解度；能析出较大体积分数的沉淀相： 3）在时效过程中，沉淀相具有一系列介稳相, 并且是弥散分布，与基体形成共格，在周围基体中产生较大的共格应变区 。;例如： Al-Cu 合金中， θ-CuAl2， Al-Cu-Mg合金中， S相（Al2CuMg）； Al-Zn-Mg系合金中，η-MgZn2，T-Al2Mg3Zn3； Al-Si-Mg系中，出现 β（Mg2Si） Al-Li系中， δ（AlLi）;;3. 铝合金共晶中的过剩相（强化 ） 共晶中的第二相不溶于铝基固溶体，又称为过剩相，其数量达到一定量时可提高合金的强度和硬度，过高会降低韧性。 4. 铝合金中的微量元素及微合金相 铝合金中添加微量元素Ti、Zr和Re，可形成难熔金属间化合物，在合金结晶过程中起非自发形核核心作用，细化晶粒，产生细晶强化。;二. 铝合金的组织特点与分类 ;组织类型 : 单相组织α或α+第二相组织 根据Al合金的成分与生产工艺特点:分两类 ： 1）变形铝合金 合金元素含量5%，在A点的左边； 2）铸造铝合金 具有共晶组织，合金元素含量在 8~25%。; ;三. 铝合金的强化 固溶强化 时效强化（沉淀强化） 过剩相强化 细晶强化 ;四. 铝合金的时效;以Al-4Cu合金为例：可分为四阶段： 1）形成溶质原子（Cu）的富集区—GP[I] 与母相α（Al为基的固溶体）保持共格关系，引起α的严重畸变，使位错运动受阻碍，从而提高强度； 2）GP[I]区有序化—GP[II]区（θ’’） 化学成分接近CuAl2，具有正方晶格，引起更严重的畸变，使位错运动更大阻碍，显著提高强度；;3）溶质原子的继续富集，以及θ’形成 θ’已达到CuAl2，且部分地与母相晶格脱离关系，晶格畸变将减轻，对位错阻碍能力减小，合金趋于软化，强度开始降低。 4）稳定相θ的形成与长大 与母相完全脱离晶格关系，强度进一步降低。这种现象称为过时效。 ;图示: 时效时间与硬度的关系;图示: 时效时间与强度的关系;注意： 1）时效并不一定包括这4阶段。如自然时效往往只有第1，2阶段； 2）其原理适用于其它合金系，如S相，T相，β相等的时效过程; 3）铝合金的自然时效是可逆的。 “回归效应”：自然时效合金快速加热到230-250度, 短