有色金属(工程材料教学教材).pptVIP

8.2 铜及其合金 铜及合金是应用广泛的有色金属之一，它具有以下特点： （1）优异的物理、化学性能（2）良好的加工性（3）某些特殊机械性能（4）色泽美观 8.2.1 纯铜（紫铜） 纯铜呈紫红色，f.c.c，熔点1083℃，无同素异晶转变，比重8.98g/cm3常用于制造导电体及配制合金。纯铜的强度不高（抗拉强度200-250Mpa）硬度低（40-50HBS）；塑性好（延伸率45-55%）不宜作结构材料。 纯 铜 退 火 组 织 导电紫铜带 厚壁紫铜管 薄壁紫铜管 紫铜管接头 表面淬火感应线圈 紫铜镇尺 紫铜香炉（大明宣德年制款） 8.2 .2 铜合金 1 黄铜（Cu-Zn合金）压力加工黄铜和铸造黄铜 压力加工黄铜： H68、H70、H80等即七三黄铜（Cu70%,Zn30%左右），为单相黄铜（Zn39%），塑性好（Zn32%时延伸率最高），深冲性能好，适于冷冲、冷拉板材、线材等，有弹壳黄铜之称，也可热加工； H62、H59等即六四黄铜，强度较好（Zn39-45时抗拉强度最高），塑性差，在456℃，塑性好，只适合热加工，常用作铆钉、螺帽、垫圈等。 黃銅為銅和鋅的合金，金屬光澤由 隨鋅含量增加由橙紅色轉為黃色。 黄 铜 退 火 组 织 1980年 莫斯科 奥运会 火炬 2000年 悉尼 奥运会 火炬 2、青铜（Cu-Sn合金） 铸造、退火条件下，Sn5％，α单相锡青铜，f.c.c，塑性好，因铜原子析出困难，α相呈树枝状。Sn5％，（α＋δ）共析体锡青铜，有一定强度、硬度、塑性， 疲劳强度较高，耐磨、耐蚀性较好。锡青铜机械性能随Sn含量变化，Sn量增加，其强度增加。 Sn7％，出现δ相，塑性下降。 青铜加入铅、铝等还可构成铅青铜、铝青铜等多种青铜。 Sn20％后，塑性、强度明显下降，失去应用价值。锡青铜在大气和海水中耐蚀性较好。工业用锡青铜Sn3－14％。 Sn5－7％为压力加工青铜，强度较高，塑性较好HB180，用作弹簧、轴承衬、轴瓦等。 Sn10－14％为铸造锡青铜，强度、塑性较低，HB90，用作这速中载轴承等耐磨件。 3、白铜（Cu-Ni合金） 中间 白色 铜镍 合金 CU-Zn-Ni合金 8.3 钛合金 钛及其钛合金具有密度小，比强度高、耐高温、耐腐蚀以及良好低温韧性等优点，同时资源丰富，应用广泛。但是目前钛及钛合金加工条件复杂，成本较昂贵。 钛属于难熔稀有金属，熔点1672℃。1790年发现钛元素，20世纪40年代末才建立钛生产工业。工业上采用镁或钠从金红石和钛铁矿中还原四氯化钛。这样的金属钛呈疏松多孔的海绵状，称为海绵钛。再经自耗熔炼变成金属钛后再加工或铸造。 金红石 钛铁矿 攀枝花钛矿 钛的珍贵性在于比重小，强度高。钛比铁强韧 的多，比重却仅为铁的一半多点，而且不会生锈； 钛比铝的比重大不足2倍，但是强度是铝的3倍，而 且耐热性远高于铝。 第8章 有色金属及其合金 Contents 8.1 铝及其合金 1 8.2 铜及其合金 2 8.3钛及其合金 3 8.4 轴承合金 4 8.5 粉末冶金与硬质合金 5 Transitional Page 铝及铝合金 的特点： 1、密度小，比强度高。2.7g/cm3 2、有优良的物理、化学性能 导电性仅次于银、铜、金。耐大气腐蚀，磁化率低。 3、加工性能良好：塑性好可冷成型；切削性能好；可热处理强化。铸造性能好。 8.1 铝及其合金 8.1.1 工业纯铝 纯铝，f.c.c，熔点660℃，比重2.7g/cm3，无同素异 晶转变。其特点是密度小，导电性和导热性好、抗蚀性 好。工业纯铝具有极好的塑性，延伸率达到30—50%， 断面收缩率达到80%，可进行各种加工、制成板材、箔 材、线材、带材及型材，但是强度过低，适用于制造电 缆、电器零件、装饰件及日常生活用品。 8.1.2 铝合金分类及时效强化 1.铝合金分类 铝合金常用： AL-Si AL-Cu AL-Mg AL-Mn 等合金系。 铝合金 淬火 固溶处理 仅造成过饱和 无强化效果 时效强化 第2相析出时强化 钢 淬火 马氏体强化 固溶强化 回火 塑韧化 碳化物析出 2. 铝合金的时效强化（热处理原理） 固溶 处理 将铝合金加热到固溶化温度，保温一定时间，迅速淬入水中造成过饱和强化。 时效 强化 将固溶处理后的铝合金，在室温或某一温度下放置一定时间，其机械性能随时间而发生显著变化 二战期间在铝AlCu4%合金中首次发现 1 形成富铜区，且与α相共格，晶格畸变加剧，