有色金属课.pptVIP

有色金属及其合金（Nonferrous Metal and Alloy） 3.4 有色金属及其合金 内容提要 铝及铝合金（Aluminum） 铜及铜合金 （Brass or Bronze） 钛及钛合金 （Titanium） 轴承合金（Bearing alloys） 概 述 3.4.1 铝及铝合金 （一）纯铝? 1.高纯铝（99.93%~99.99%） L01，L02，L03，L04 （编号越大，纯度越高） 主要用于科学研究及制作电容器 2.工业高纯铝（98.85~99.9%） L0、L00 用于制作铝箔、包铝及冶炼铝合金的原料 3.工业纯铝 3.4.1 铝及铝合金 工业纯铝? 纯度 98-99.9% 主要杂质是Fe和Si 1.性能特点： （1）熔点660℃ ,密度2.7g/cm3，面心立方； （2）导热、导电性好，无磁性、无火花； （3）极易氧化，形成Al2O3，耐蚀性↑； （4）σb:80-100mpa,δ:35-40%; 2.用途：导线，垫片，装饰品等。 3.牌号：旧牌号：L1、L2、L3、L4...,L7 （编号越大，纯度越低） 新牌号： 1050 1060 1070 新牌号：1 X X X 变形铝及其合金表示规则——四位数字体系 四位数字体系 X X X X 变形铝及其合金表示规则——四位字符体系 四位字符体系 X X X X 2. 铝合金的热处理 （1）固溶处理：将成分位于相图中D～F之间的合金加热到 α 相区, 经保温获得单相 α 固溶体后迅速水冷，可在室温得到过饱和的 α 固溶体, 这种处理方式称固溶处理。 (2) 时效（aging） ?时效：固溶处理后得到的组织是不稳定的， 有分解出强化相过渡到稳定状态的倾向。在室温下放置或低温加热时，强度和硬度会明显升高。这种现象称为时效或时效硬化。 自然时效：在室温下进行。 人工时效：在加热条件进行。 例如，含4%Cu的Al-Cu合金，加热到550 ℃并保温一段时间后, 在水中快冷时, θ相(CuAl2)来不及析出, 合金获得过饱和的 α 固溶体组织, 其强度为 ? σb＝250 MPa 若在室温下放置, 随着时间的延续, 强度将逐渐提高, 经4天～5天后 ? σb可达400 MPa。 含4%Cu的铝合金自然时效曲线 含4%Cu的铝合金的人工时效曲线 *过时效：时效温度过高合金软化 (3) 合金发生时效的条件 ??? 合金能在高温形成均匀的固溶体，并且固溶体中溶质的溶解度必须随温度的降低而显著降低。 (4) 时效规律??????????????????????? ??? ① 时效温度越高, 强度峰值越低, 强化效果越小; ??? ② 时效温度越高, 时效速度越快, 强度峰值出现所需时间越短; ??? ③ 低温使固溶处理获得的过饱和固溶体保持相对的稳定性, 抑制时效的进行。 (5) 回归（ regression） 自然时效后的铝合金, 在230 ℃～250 ℃短时间加热后, 快速水冷至室温时, 可以重新变软。如再在室温下放置, 则又能发生正常的自然时效。这种现象称为回归。一切能时效硬化的合金都有回归现象。 （5）回归 ( regression ) 铝合金的回归和再时效 （6） 退火 ( anneal ) 常用的铝合金 变形铝合金 ( deformation aluminum alloy ) 铸造铝合金 ( cast aluminum alloy )  （四） 铸造铝合金 铸造铝 – 硅合金 铸造铝 – 铜合金 铸造铝 – 镁合金 铸造铝 – 锌合金 铝硅合金变质处理 变质剂： 2/3NaF+1/3NaCl 组织变化： 细化硅晶体 性能变化： 强度提高、塑性改善 3.4.2 铜及铜合金 纯铜组织金相图 三、黄铜 ( brass ) 普通黄铜 ( common brass ) 特殊黄铜 ( special brass ) （1）黄铜的力学性能与含锌量的关系 （2）黄铜的牌号 （3）常用的黄铜 2、 复杂黄铜 ( special brass ) 常用的特殊黄铜 四、青铜 ( bronze ) 普通青铜 ( 锡青铜 ) ( tin bronze ) 特殊青铜 ( 无锡青铜 ) ( tin – free bronze ) 青铜牌号的表示方法 1、 锡青铜 ( tin bronze ) 锡青铜 特性 比黄铜的强度、硬度和耐磨性好 力学性能与锡含量有关 应用 主要用于耐磨、耐蚀及弹性元件 如滑动轴承、弹簧、蜗轮、丝杠螺母等 锡青铜的性能特点