有色金属材料.ppt

*第1页，共32页，星期日，2025年，2月5日主要内容绪论第一章材料的内部结构第二章结晶与显微组织第三章工程材料的力学性能第四章工程材料的物理、化学性能第五章工程材料的强化理论第六章钢的热处理与马氏体相变强化第七章钢铁材料第八章有色金属及其合金*第2页，共32页，星期日，2025年，2月5日第八章有色金属及其合金有色金属定义：除铁、铬、锰及其合金以外的所有金属材料成有色金属有色金属分类：轻金属：铝、镁、钛、铍---低密度、高比强度贵金属：金、银、铜---导电导热耐腐蚀其他金属高熔点合金Ni,W,Ta,Mo稀土金属、原子能材料等有色金属应用：航空航天、电子、真空、原子能等高科技领域或特殊环境和要求下应用*第3页，共32页，星期日，2025年，2月5日8.1.1工业纯铝8.1铝及铝合金纯铝的结构特点：FCC结构；无同素异构转变纯铝的性能特点：资源丰富，地壳总量8.2%物理性能银白光泽密度2.72g.cm-3,熔点660°C导电导热性好，仅次于Cu,Ag化学性能：优异的化学稳定性力学性能强度较低，室温~50MPa；极好的塑性和韧性,无冷脆纯铝应用：合金组元，化工原料，包覆材料，电力电子，电磁屏蔽，科学实验*第4页，共32页，星期日，2025年，2月5日8.1.2铝合金及其分类8.1铝及铝合金铝的合金化及其特点铝合金结构材料合金化主要目的改善材料的工艺和使用性能最高强度可达400~700MPa，耐热性达300°C合金化元素（见相图）主要元素：Cu,Mg,Si,Mn,Zn,Li其它元素：Ni,B,Zr,Cr,Ti,RE力学性能主要合金化元素：固溶强化作用，同时通过时效强化效应起到第二相强化效果其它合金化元素第二相强化效应*第5页，共32页，星期日，2025年，2月5日铝合金相图及合金分类：变形铝合金及铸造铝合金8.1.2铝合金及其分类8.1铝及铝合金*第6页，共32页，星期日，2025年，2月5日铝合金的强化方式强化方式主要有五种：固溶强化时效（沉淀）强化过剩（第二相）强化形变强化细化组织强化问题：试说明如何实现上述五种强化过程8.1.2铝合金及其分类8.1铝及铝合金*第7页，共32页，星期日，2025年，2月5日热处理目的：提高综合性能，稳定合金组织热处理方法：退火、淬火（固溶处理）、时效退火低温退火（去应力退火）再结晶退火均匀化退火淬火（固溶处理）时效人工时效、自然失效单级时效、多级时效问题：说明各种热处理方法的温度、对组织结构的影响和相应工艺过程的作用8.1.3铝合金的热处理8.1铝及铝合金*第8页，共32页，星期日，2025年，2月5日铝合金的时效处理与强化铝无同素异构转变，不能利用马氏体相变强化时效：冷却方式的影响很重要缓慢冷却：第二相主要沿基体相的晶界析出，且易于长大粗化—强化效果不好，甚至会脆化固溶并快速冷却（淬火），获得过饱和固溶体过饱和固溶体在室温下停留或在较低的温度下保温时效温度下，过饱和固溶体不稳定，会逐渐在基体内部脱溶析出第二相，且由于析出温度低，第二相极为细小且均匀弥散地分布于基体中，具有显著的强化效果—这就是时效强化8.1.3铝合金的热处理8.1铝及铝合金*第9页，共32页，星期日，2025年，2月5日铸造铝合金分类：按主要合金元素分为Al-Si,Al-Cu,Al-Mg,Al-Zn性能特点及应用Al-Si系：铝硅明、变质处理、铸造性能好；牌号ZL10XAl-Cu系：高温性能、耐蚀性差;牌号ZL20XAl-Mg系：抗冲击、耐腐蚀，但耐热性差;牌号ZL30XAl-Zn系：尺寸稳定、便宜，但力学性能和耐蚀性一般;；牌号ZL40X8.1.4常用铝合金及其应用8.1铝及铝合金*第10页，共32页，星期日，2025年，2月5日*第11页，共32页，星期日，2025年，2月5日8.1.4常用铝合金及其应用8.1铝及铝合金*第12页，共32页，星期日，2025年，2月5日8.1.4常用铝合金及其应用8.1铝及铝合金变形铝合金分类：以性能和使用特点分为防锈铝、硬铝、超硬铝、锻铝（可热处理强化）性能特点及应用防锈铝：Al-Mn、Al-Mg合金；牌号LF硬铝：Al-Cu-Mg,强度可达420MPa;牌号LYxx超硬铝：Al-Cu-Mg-Zn,强度可达680MPa;牌号LCYxx锻铝：Al-Mg-Si-Zn，合金元素多、含量低，强度与硬铝类似；牌号LD