第12章 有色金属及合金.ppt

第12章有色金属及其合金 铝及铝合金钛及钛合金铜及铜合金轴承合金 概述 1 定义 除黑色金属 钢 铁 以外的所有金属 2 性能特点 具有独特的物理 化学性能 3 分类 重金属 密度 3 5 Cu Ni等 轻金属 密度 3 5 Al Mg等 贵重金属 Au Ag Pt等 稀有金属 W Ti Ra Nb等 半金属 Si Te B等 第一节铝及铝合金 一 工业纯铝 特点 密度小 导电及导热性能好 抗大气腐蚀性好 塑性高 强度低 无磁性 无打击火花 加工工艺性好等 牌号 旧代号 L1L2L3 四位数字牌号 107010601050 二 铝合金的分类 铝合金的分类 变形铝合金 铸造铝合金 不能热处理强化 能热处理强化 三 铝合金的热处理 时效强化 ageingstrengthening 退火 anneal 回归 regression 1 固溶 时效 在固溶处理后的合金随时间延续而发生进一步强化的现象 背景资料 1906年德国Duralumin首次发现 1910年德国A Welmer发明并获专利 1916年用于制造飞机 1938年Guinier Preston建立学说 固溶处理 时效处理 自然时效 人工时效 将铝合金加热至 单相区恒温保持 然后快速冷却 然后快速冷却 固溶处理后的铝合金强度随时间而变化的现象 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 2 退火 anneal 形变铝合金的退火 消除应力 硬度不变 消除加工硬化 降低硬度 便于冷塑性加工 铸造铝合金的退火 消除应力 均匀成分 3 回归 regression 回归 人工时效的铝合金再经固溶后性能恢得现象 塑性改善 强度下降 人工时效后的铝合金没有回归现象 常用的铝合金 变形铝合金 deformationaluminumalloy 铸造铝合金 castaluminumalloy 三 变形铝合金 deformationaluminumalloy 1 防锈铝合金 LF Al Mn通过固溶强化提高铝合金的强度和抗蚀性 比纯铝好 例如 LF21 Al Mg通过固溶强化提高铝合金的强度和抗蚀性 比纯铝轻 例如 LF2 LF6等 2 硬铝合金 LY Al Cu Mg通过时效强化提铝合金强度 但耐蚀性不高 LY1 LY11 LY12 3 超硬铝合金 LC Al Zn Mg Cu通过时效强化和形成的强化相 使铝合金达到最高的硬度和强度 但耐蚀性较差 LC4 LC9 飞机主起落架 4 锻铝合金 LD Al Mg Si Cu具有良好的热塑性 通过固溶处理和人工时效来提高铝合金的力学性能 LD5 LD6 LD10 压气机叶片 变形铝合金牌号表示方法 GB T16474 1996 四位字符 如 2A11 11号铝铜合金 四 铸造铝合金 castaluminumalloy 铸造铝 硅合金铸造铝 铜合金铸造铝 镁合金铸造铝 锌合金 1 铸造铝 硅合金 ZL101 ZL111 活塞 裙部为铝硅合金 特点 铸造性能好是最常用的铸铝合金 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 ZL102未变质 ZL102变质 2 铸造铝 铜合金 ZL201 ZL203 有较高的强度 塑性及耐热性 但铸造性能和耐蚀性较差 铝铜合金铸造组织 化染 210 汽缸头 3 铸造铝 镁合金 ZL301 ZL302 有较高的强度 韧性及耐蚀性 但铸造性能和耐热性较差 铝镁合金铸造组织 化染 150 鼓风机用密封件 ZL102 及抗空架件 ZL301 4 铸造铝 锌合金 ZL401 ZL402 具有良好的铸造性 经变质处理和时效处理后 强度高 但耐蚀性差 大型空压机活塞 ZL401 铸铝合金牌号表示 例 ZAlCu5Mn 第二节铜及铜合金 一 纯铜性能特点 密度大 导电及导热性能好 抗大气腐蚀性好 塑性高 强度低 无磁性 无打击火花 加工工艺性好 分类 工业纯铜T1 T4 无氧铜TU2 纯铜组织金相图 二 铜合金的分类 黄铜 Cu Zn 白铜 Cu Ni 青铜 除黄铜和白铜外的所有铜合金 三 黄铜 brass 普通黄铜 commonbrass 特殊黄铜 specialbrass 1 黄铜的力学性能与含锌量的关系 1 普通黄铜 commonbrass 2 黄铜的牌号 H90 3 常用的黄铜 金奖黄铜 H90 弹壳黄铜 H70 H68 日用黄铜 H62 H59 冷凝器管 2 特殊黄铜 specialbrass 定义 在黄铜中加入Al Fe Si Cr Ni Sn Mn等元素所形成的合金 牌号 HAl59 3 常用的特殊黄铜 海军黄铜 HSn62 1 易切削黄铜 HPb59 1 四 青铜 bronze 普通青铜 锡青铜 tinbronze 特殊青铜 无锡青铜 tin freebronze 青铜牌号的表示方法 ZQSn10 1 1 锡青铜 tinbronze 锡青铜的性能特点 耐磨性 耐蚀性 收缩小 无磁性 不致密 易渗漏 流动性差 锡青铜的应用 弹簧 轴承 轴瓦 强度高 2 特殊青铜 无锡青铜 tin freebronze 硅青铜 QSi3 1 铝青铜 QAl7 铍青铜 QBe2 具有非常好的力学性能 用于制造重要 精密 高温 高速下工作的零件 P124一