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第十章有色金属及其合金

铁及其合金－黑色金属其它金属－有色金属元素周期表中113个元素中，只有22个是非金属，其它均为金属。轻金属－比重小于3.5Al、Mg、Li重金属－比重高于3.5Cu、Zn、Ni、Pb贵金属－Au、Ag、Pt稀有金属－W、Mo、V、Nb、Ti放射性金属－镭（Ra）、铀（U）、钍（Th）

第一节铝及其铝合金一、概述1、用途

铝锅、易拉罐、铝合金箱体、铝线、活塞2、纯铝σb＝80～100MPad＝2.72g/cm3T熔＝660.4℃面心立方无同素异构转变易氧化3、铝合金Al－MgAl－CuAl－Si

4、铝合金的组织特点及其分类1）组织特点铝基固溶体（α）＋第二相（金属间化合物）二元铝合金状态图的基本形式为有限固溶体类型。

铸造铝合金：要求良好的铸造性能。一般共晶成分的铝合金铸造性能最优。形变铝合金：要求良好的冷、热加工工艺性，组织中不允许有过多的脆性相。Me％含量低于铸造铝合金。常用变形铝合金中Me％5％；高强度变形铝合金中Me％＝8％～14％2）铝合金分类

形变铝合金－不能热处理强化铝合金可热处理强化铝合金不能热处理强化铝合金：单相、Me％低于D点抗蚀性好、（防锈铝）焊接性好、强度较低。主要用于容器、管道可热处理强化铝合金：Me％提高，机械性能显著提高。（硬铝、超硬铝、锻铝）

3）铝合金牌号铸铝－简单Al-SiZL101、ZL102铝镁Al-MgZL301铝铜Al-CuZL201形变铝－防锈铝Al-MgLF21LF11硬铝Al-Cu-MgLC4LC6锻铝Al-Mg-Si-CuLD5LD7

二、铝的合金化1、固溶强化Al基固溶体2、时效强化：时效过程中使合金强度、硬度增高的现象。3、过剩相强化：第二相强化（铸造铝合金）4、细化组织强化（细化固溶体、细化过剩相）添加微量合金元素（变质剂）－铸铝中加钠盐变形铝中加微量Ti、Re

三、铸造铝合金1、Al-Si系（硅铝明）ZL102Al－Si简单硅铝明ZL101Al-Si-Mg1）ZL10211～13%Si共晶成分组织：粗大Si＋α固溶体σb140MPaMg细化变质处理。特点：流动性好、固溶时效强化。抗蚀性、机械性能较高。用途：2）Al－Cu耐蚀性差Zl201Zl202Zl2033）Al-Mg密度小、耐蚀性好、强度最高的铸造铝合金。抗冲击和切削加工能力良好。

四、变形铝合金1、防锈铝抗蚀能力强、焊接性好、冷加工硬化σb＝200MPa2、硬铝可热处理做容器铆钉航空应用很多耐蚀性差特别是耐海水能力差.LY11σb＝370～380MPa3、超硬铝LC9、LC4飞机起落部件、飞机蒙皮4、锻铝LD6400MPa

铝合金车体美国铝合金采用1000～8000之间的4位数字来表示牌号。1000－纯铝2000－Al-Cu系列3000－Al-Mg系列4000－Al-Si系列5000－Al-Mg6000－Al-Mg-Si7000－Al-Zn其中，5000系铝镁合金、6000系铝镁硅合金和7000系铝锌合金都具有较高的强度，在铁道车辆设计中被用作结构材料。目前200公里铝合金车体主要使用5000系、6000系、7000系三种系列铝合金。

6005A–6005A合金是在6005合金的基础上发展的一种Al-Mg-Si系合金。6005A合金主要强化相是Mg2Si