金属学及热处理有色金属及合金教学课件PPT.ppt

有色金属及合金 金属学与热处理 有色金属及合金是钢铁材料以外的各种金属材料 又称非铁材料这些金属及合金具有许多特殊的性能 如 强度高导电性好耐蚀性及耐热性高等 有色金属及合金 正因 为这些金属及合金具有这许多特殊的性能所以 有色金属材料在机电 仪表 特别是在航空 航天及航海等工业中具有重要的作用 下面 就让我们一起来学习学习这些神奇的金属在本章我们学习到的有机械工业中常用的铝 铜及其合金和轴承合金的成分 组织和性能 有色金属及合金 纯铝的物理性质及其运用铝合金的分类极其性能特点铝及铝合金的命名小节总结 13 1铝及铝合金 纯铝的密度小 比强度高纯铝密度为2 7g cm3 为铁的1 3 铝合金密度也很小 强度与低合金高强钢强度相近 比强度比一般高强钢高得多 因此 铝合金是很重要的航空结构材料 纯铝的物理性能及其运用 纯铝的熔点低 660 强度低 80mpa 塑形高 80 铝的导电性好仅次于银 铜和金 在室温时的导电率约为铜的65 其导电能力是铜的二倍 因此 现在我们已经大量用al取代cu制作导线 纯铝的物理性质及其运用 铝及铝合金有相当好的抗大气腐蚀能力 磁化率极低 接近于非铁磁性材料这是因为铝由于其表面能形成致密的al2o3保护膜 2al 3o2 2al2o3且纯度越高 铝的耐蚀性越好 纯铝的物理性质及其运用 加工性能良好铝具有面心立方结构 且塑性高 强度低 因此纯铝和许多铝合金可以进行各种冷 热加工 能轧制成很薄的铝箔和冷拔成极细的丝 焊接性能亦良好 经冷热变形或热处理可以显著提高纯铝及其合金的强度 例如 冷变形可使工业纯铝的抗拉性强度提高到150mpa 原来为80mpa 伸长率降低至 由于上述优点 铝及铝合金在电气工程 航空及宇航工业 一般机械和轻工业中都有广泛的用途 纯铝的物理性质及其运用 纯铝1 高纯铝纯度99 93 99 99 用于科学研究及制作电容器等 2 工业高纯铝纯度98 85 99 9 用于制作铝箔 包铝 冶炼铝合金的原料 3 工业纯铝纯度98 0 99 0 用于制作电线 电缆 器皿及配制合金 纯铝的物理性质及其运用 纯铝的强度和硬度低不能用来制造承载的机械零件 向铝中加入合金元素制成铝合金可改变其组织结构 提高力学性能 铝合金中常用的合金元素有si mg cu mn zn等 这些元素在铝中能形成铝基有限固溶体 它们大多能与铝形成二元或三元共晶类型相图 纯铝的物理性质及其运用 铝合金型材飞机用座椅轨道及航空零件 铝合金运用举例 铝合金散热器铝合金汽车车身 按合金元素和加工工艺特性 1 变形铝合金成分低于d的合金 加热时能形成单相固溶体组织 塑性较好 适于变形加工 故称为变形铝合金 2 铸造铝合金成分高于d的合金 由于冷却时有共晶反应发生 流动性较好 适于铸造生产 称为铸造铝合金 这两类合金理论分界线是共晶温度下饱和固熔体的极限溶解度 铝合金的分类 变形铝合金又可分为可热处理强化铝合金不可热处理强化铝合金这两类铝合金的理论分界线为室温下饱和固熔体的极限溶解度 变形铝合金按性能特点和用途又可分为防锈铝 属于不可热处理强化铝合金 硬铝超硬铝 其他都属于可热处理强化铝合金 锻铝 铝合金的分类 变形铝及铝合金可直接引用国际四位数字体系牌号未命名为国际四位数字体系牌号的变形铝及铝合金 应采用四位字符牌号命名 这两种编号方法的第一位为数字 表示铝及铝合金的组别1表示铝含量 al不小于99 00 的纯铝2表示以铜为主要合金元素的铝合金3表示以锰为主要合金元素的铝合金4表示以硅为主要合金元素的铝合金 变形铝及铝合金的命名 5表示以镁为主要合金元素的铝合金6表示以锰镁和硅为主要合金元素并以mg2si相为强化相的铝合金7表示以锌为主要合金元素的铝合金这两种编号方法的第二位表示原始合金的改型情况 其中国际四位数字体系牌号的第二位为阿拉伯数字 0表示原始合金 其中四位字符牌号的第二位为英文大写字母 a表示原始合金 变形铝及铝合金的命名 两种编号方法的最后两位为阿拉伯数字 无特殊意义 仅用以区别同一组中的不同铝合金 例如 5a06表示6号al mg系变形铝合金2a14表示14号al cu系变形铝合金高纯铝 牌号l01 l02 l03 l04 编号越大 纯度越高 工业纯铝 纯度牌号l1 l2 l3 l4 l5 编号越大 纯度越低 重点提示 铝及铝合金的命名为本节重点知识 变形铝及铝合金的命名 铸造铝合金按加入主要合金元素不同 可分为以下系列 al si系 zl1 al cu系 zl2 al mg系 zl3 al zn系 zl4 其中括号内的为其代号 分别为 铸 铝 拼音首字母 如 zl101表示 号铝硅系铸造合金zl202表示 号铝铜系铸造铝合金 铸造铝合金的命名 铝合金的分类及性能特