铝及铝合金钛及钛合金硬质合金

铝及铝合金钛及钛合金硬质合金第七单元有色金属及硬质合金模块二§7－2铝及铝合金模块三§7－3钛及钛合金模块四§7－4硬质合金第2页,共28页，2024年2月25日，星期天§7－2铝及铝合金铝中加入少量的铜、镁、锰等，形成坚硬的铝合金。二、铝及铝合金的分类、代号、牌号和用途铝是一种具有良好的导电传热性及延展性的轻金属。一、铝及铝合金的性能特点第3页,共28页，2024年2月25日，星期天一、铝及铝合金的性能特点3．加工性能好1．密度小，熔点低，导电性、导热性好，磁化率低2．抗大气腐蚀性能好第4页,共28页，2024年2月25日，星期天二、铝及铝合金的分类、代号、牌号和用途纯铝

高纯铝工业高纯铝工业纯铝加入合金元素铝合金变形铝合金铸造铝合金防锈铝合金硬铝合金超硬铝合金锻铝合金铝硅合金铝铜合金铝镁合金铝锌合金可通过热处理强化通过变质处理和热处理强化第5页,共28页，2024年2月25日，星期天1．纯铝（Al）工业纯铝代号后的编号数字越大，纯度越低。按纯度分为高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝。1）高纯铝：99.93%～99.996%，用于科研，代号L01～L04。2）工业高纯铝：99.85%～99.9%，用于作铝合金的原料、特殊化学器械等，代号L00、L0。3）工业纯铝：98.0%～99.0%，用作管、线、板材和棒材，代号L1～L6。高纯铝后的编号数字越大，纯度越高第6页,共28页，2024年2月25日，星期天2．铝合金

●变形铝合金根据性能不同分：防锈铝、硬铝、超硬铝和锻铝。

根据成分特点和生产方式不同分：变形铝合金和铸造铝合金。防锈铝第7页,共28页，2024年2月25日，星期天按国家标准（GB3190－1982）规定：防锈铝LF锻铝LD超硬铝LC硬铝LY及一组顺序号来表示如LF5、LY1、LC4、LD5。第8页,共28页，2024年2月25日，星期天铸造铝合金＋ZL数字＋数字＋数字1为Al－Si系，2为Al－Cu系，3为Al－Mg系，4为Al－Zn系后两位为合金的序号。第9页,共28页，2024年2月25日，星期天3．铝合金的强化

在铝合金的相图中，将B溶质含量在D～F之间的变形铝合金加热到α相区，经保温后迅速水冷（这种淬火称固溶处理），在室温下得到过饱和的α固溶体。这种组织是不稳定的，在室温下放置或低温加热时，有分解出强化相过渡到稳定状态的倾向，而使强度和硬度明显提高，这种现象称为时效。在加热条件下进行的时效称为人工时效。在室温下进行的时效称为自然时效。第10页,共28页，2024年2月25日，星期天含铜4%的铝合金的自然时效曲线0345612300350400450200250孕育期Rm/MPat时效时间/天第11页,共28页，2024年2月25日，星期天*§7－3钛及钛合金一、纯钛（Ti）二、钛合金第12页,共28页，2024年2月25日，星期天一、纯钛（Ti）

纯钛是一种银白色具有同素异构转变现象的金属；在882℃以下为密排六方晶格，称为α—钛（α—Ti），在882℃以上为体心立方晶格，称为β—钛（β—Ti）。

密度小（4.58g/cm3），熔点高（1677℃），热膨胀系数小，塑性好，容易加工成形；在550℃以下有很好的耐蚀性，不易氧化，在海水和蒸汽中的抗蚀能力比铝合金、不锈钢和镍合金好。第13页,共28页，2024年2月25日，星期天二、钛合金（α型、α+β型、β型）1．α－钛合金

主要合金化元素有Al和Sn。在室温或较高温度时均为单相α固溶体组织，不能热处理强化。常温下，它的硬度低于其他钛合金，但高温（500~600℃）条件下其强度最高，α－钛合金组织稳定，焊接性良好。气压泵壳第14页,共28页，2024年2月25日，星期天2．β－钛合金

β－钛合金中主要加入铜、铬、铝、钒和铁等促使β相稳定的元素，它们在正火或淬火时容易将高温β相保留到室温组织，得到较稳定的β相组织。

具有良好的塑性，在540℃以下具有较高的强度，但其生产工艺复杂，合金密度大，故在生产中用途不广。第15页,共28页，2024年2月25日，星期天3．α+β—钛合金

除含有铬、钼、钒等β相稳定元素外，还含有锡、铝等α相稳定元素。在冷却到一定温度时发生β→α相转变，室温下为α+β两相组织。

α+β—钛合金的强度、耐热性和塑性都比较好，并可以热处理强化，应用范围较广。钛合金坦克履带第16页,共28页，2024年2月25日，星期天§7－4硬质合金

硬质合金是指将一种或多种难熔金属硬碳化物和黏结剂金属，通过粉末冶金工艺生产的一类合金材料。

即将高硬度、难熔的碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）等和钴（Co）、镍（Ni）等黏结剂金属，经制粉、配料（按一定比例混合）、压制成形，再通过高温烧结制成。第17页,共28页，2024年2月25日，星期天一、硬质合金的性能特点二、常用的硬质合金主要内容：第18页,共28页，2024年2月25日，星期天一、硬质合金的性能特点1．硬度高、红硬性高、耐磨性好的硬质合金，在室温下的硬度可达86~93HRA，在900~1000℃温度下仍然有较高的硬度，故硬质合金刀具在使用时，其切削速度、耐磨性及寿命均比高速钢显著提高。2．抗压强度比高速钢高，但抗弯强度只有高速钢的1/3～1/2，韧性差，约为淬火钢的30%~50%。第19页,共28页，2024年2月25日，星期天二、常用的硬质合金1．钨钴类硬质合金（K类硬质合金）

主要成分为碳化钨及钴。其牌号用YG＋数字表示，数字表示含钴量的百分数。例如YG8表示钨钴类硬质合金，含钴量为8%。

第20页,共28页，2024年2月25日，星期天2．钨钴钛类硬质合金（P类硬质合金）

硬质合金中，碳化物含量越多，钴含量越少，则合金的硬度、热硬性及耐磨性越高，合金的强度和韧性越低。含钴量相同时，YT类硬质合金由于碳化钛的加入，合金具有较高的硬度及耐磨性，同时，合金的表面会形成一层氧化薄膜，切削不易粘刀，具有较高的热硬性；但其强度和韧性比YG类硬质合金低。主要成分为碳化钨、碳化钛及钴。牌号用YT＋数字表示，数字表示碳化钛的百分数。例如YT5表示钨钴钛类硬质合金，含碳化钛5％。第21页,共28页，2024年2月25日，星期天3．钨钛钽（铌）类硬质合金（M类硬质合金）

以碳化钽或碳化铌取代YT类硬质合金中的一部分碳化钛制成。由于加入碳化钽（碳化铌），显著提高了合金的热硬性，常用来加工不锈钢、耐热钢、高锰钢等难加工的材料。

也称其为“通用硬质合金”或“万能硬质合金”牌号用YW＋顺序号表示。如YW1、YW2等。第22页,共28页，2024年2月25日，星期天硬质合金刀片及刀具

YG类硬质合金刀具适合加工脆性材料（如铸铁、青铜等）YT类硬质合金刀具适合加工塑性材料（如钢）硬质合金焊接车刀

第23页,共28页，2024年2月25日，星期天钢结硬质合金滚刀第24页,共28页，2024年2月25日，星期天金属材料与热处理1、铝的性能特点；铝合金的分类及牌号；2、硬质合金的定义、分类、牌号及用途；小结：第25页,共28页，2024年2月25日，星期天填空题铝合金根据成分特点和生产方式不同可分为

和

。变形铝合金根据性能的不同分为

、

、

和

四种。变形铝合金铸造铝合金防锈铝硬铝超硬铝锻铝第26页,共28页，2024年2月25日，星期天选择题1、、将相应的牌号填在括号里：硬铝（）；防锈铝（）；超硬铝（）；铸造铝合金（）；锻铝（）。

A、LF21B、LY10C、ZL101D、LC4E、LD22、LF5按工艺特点来分属于（）铝合金，它是热处理（）的铝合金。

A、铸造B、变形C、不能强化D、强化3、将相应的牌号填在括号里：工业纯钛（）；钛合金（）；钨钴类硬质合金（）；钨钴钛类硬质合金（