工程材料与热加工-铝及其合金.ppt

1、铝及其合金,教学重点 熟悉铝及其合金的分类、性能及用途。 掌握铝及其合金的牌号和代号。 了解铝及其合金的主要热处理方法和强化方法。,1、铝及铝合金 1.1 工业纯铝 铝在地壳中储量丰富，占地壳总重量8.2%，居所有金属元素之首，因其优异性能已在几乎所有工业领域得到应用。 有银白色光泽，密度小（2.72g/cm3），熔点（660）。 导电导热性优良（仅次于Ag、Cu），为非磁性材料。 抗大气腐蚀性能好：在空气中极易氧化形成一层牢固致密的表面氧化膜。 塑性和韧性好：与具有面心立方晶体结构有关，可以很容易通过压力加工制成铝箔和各种尺寸规格的半成品。 工业纯铝强度低，室温下仅为(4550)MPa，故一

2、般不宜用作结构材料。,纯铝的应用：电线、电缆、强度要求不高的器皿。,1.2 铝合金的分类和热处理,1.2.2铝合金的分类 以相图上合金元素在铝中的最大饱和溶解度D为界线将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。 变形铝合金：成分小于D点的合金,可以得到单相固溶体组织，塑性变形能力好，适合于冷热加工（如轧制、挤压、锻造等）。变形铝合金又可分为热处理强化及不可热处理强化铝合金两种： 成分小于F点的合金其固溶体成分不随温度而变化， 故不能用热处理强化； 反之则可以通过时效处理而沉淀强化。 铸造铝合金：成分比D点高，有良好的铸造性能，熔液流动性好，收缩性好，抗热裂性高，可直接浇铸在砂型或金属型内，制成

3、各种形状复杂的甚至薄壁的零件或毛坯。,铝合金的强化,固溶热处理 塑性、韧性好，强度、硬度没有立即提高 时效热处理 强度和硬度提高。,固溶热处理,时效热处理,放置一定时间,1.3常用铝合金及其应用,1.3.1变形铝合金 1.3.2铸造铝合金,变形铝合金的分类 防锈铝LF 硬铝LY 超硬铝LC 锻铝LD,可热处理强化,不可热处理强化,牌号及代号,变形铝合金的代号采用汉语拼音字母加顺序号表示。牌号采用国际四位数字体系和四位字符体系表示,LY 11,序号 11号 硬铝,代号,1 0 70,铝合金的组别,改型情况,序号,牌号,变形铝合金性能特点和应用 防锈铝合金：主要是Al-Mg系和Al-Mn系合金，大

4、多为单相合金，不可热处理强化，主要特点是抗蚀性，焊接和塑性好，并有良好的低温性能。 硬铝合金：主要是指Al-Cu-Mg系合金，合金含量越高，强度越高，而塑性韧性变差。LYl、LY10、LY11 超硬铝合金：超硬铝属Al-Cu-Mg-Zn系合金（LC4、LC6）是室温强度最高的铝合金。主要用于受力较大的重要结构和零件 锻铝合金：主是指Al-Mg-Si-Cu系合金，如LD5、LD8等。其中合金元素较多，但含量较低，故有优良热塑性，热加工性能好；铸造性和耐蚀性较好，力学性能可与硬铝相当。,铸造铝合金的分类,Al-Si系 Al-Cu系 Al-Mg系 Al-Zn系,与变形铝合金相比，铸造铝合金中合金元素

5、的质量分数较多，总量约为8%-25%。,铸造铝合金的牌号及代号,Si名义质量分数为12%的铸造铝合金代号及牌号表示。,ZL 1 02,铸铝,代号,Z Al Si 12,铸造,基本元素，Al,主加元素，Si,牌号,质量分数,合金类别,序号，02,铸造铝合金的特点及用途,铸造铝硅合金：铸造性能优越（流动性好、收缩率小、热裂倾向小），具有一定的强度和耐腐蚀性。 变质处理：提高其力学性能，如强度和伸长率。因此，Al-Si系合金是最常用的铸造铝合金。如飞机仪器零件、船舶零件等。,铸造铝铜合金：耐热度高，宜制造内燃机汽缸、活塞等高温下工作的零件。 铸造铝镁合金：密度小、耐腐蚀、强度高。故该合金多用于制造在腐