工程材料学铝合金
金属材料学铝合金课件
在电气和电子行业中，铝合金广泛应用于制造电线、电缆、变压器和电机等产品。
铝合金的ห้องสมุดไป่ตู้性能
铝合金具有较好的热导率和比 热容，这意味着它们能够快速 地传递热量和吸收热量。
在高温环境下，铝合金具有较 好的抗蠕变性能和耐热性，使 其成为高温应用的理想选择。
铝合金的强化方法
总结词
通过加工硬化、固溶强化、时效强化等方式，提高铝 合金的强度和硬度。
详细描述
铝合金的强化方法是通过改变其内部结构或施加外力， 以提高其强度和硬度。常用的强化方法包括加工硬化、 固溶强化和时效强化等。加工硬化是通过塑性变形来 增加铝合金的强度和硬度；固溶强化是通过将合金元 素融入基体中，以增加基体的强度和硬度；时效强化 是通过在一定温度下长时间保持，使铝合金内部的原 子重新排列，形成更加稳定的结构，从而提高其强度 和硬度。
由于其良好的热性能，铝合金 在散热器、加热器和炊具制造 中广泛应用。
铝合金的磁性能
CATALOGUE
铝合金的化学性质
铝合金的耐腐蚀性
耐腐蚀性
影响因素
铝合金的抗氧化性
抗氧化性
铝合金的抗氧化性是指其在高温环境下抵抗氧化和腐蚀的能力。铝合金在高温下 容易与氧气发生反应，形成致密的氧化膜，但这也限制了其在高温环境下的应用。
金属材料学铝合金 课件
contents
目录
• 铝合金的简介 • 铝合金的物理性质 • 铝合金的化学性质 • 铝合金的生产工艺 • 铝合金的性能优化 • 铝合金的发展趋势与未来展望
CATALOGUE
铝合金的简介
铝合金的定义
铝合金具有轻量化、高强度、良好的 导电性和导热性等特点，广泛应用于 航空、汽车、建筑和电子产品等领域。
铝合金学习资料
铝合金粉沫喷涂：利用静电喷涂的原理，把干燥粉沫状物吸附在铝合金型材上，经过200摄氏度以上的高温烘烤后，粉状物固化成为一层约60微米厚坚固光亮的深层。
特点：型材表面平整光滑，色泽均匀，色彩缤纷，耐酸碱，抗冲击。
电泳喷涂：是在铝合金建筑型材原基础上，在表面氧化处理和电解着色后，采用化学电解电镀的综合原理，在产品表面泳涂上一层厚度达10微米以上的有机透明漆，再经过200摄氏度的高温固化而成。
特点：集传统表面氧化和电泳涂漆的双重表面膜的保护，耐腐蚀性极高。
氟碳喷涂：以制造漆油的氟聚合物树脂配以其他金属微粒为色料制成的涂料，该涂料是氟碳化学键结构，这种键性质的结构与氢基团结合形成至今最稳定、最牢固的结合，使之具有经久耐用，不粉化，不退色，抗冲击等优点，能长期经受紫外线辐射而不爆裂，具极强的耐酸、耐碱、耐擦冼并抗污染。
玻璃选配适合的门窗玻璃至关重要，客户可根据每个房间的功能及位置朝向，来选择中空玻璃的装配系统。
⑴、中空玻璃的介绍：中空玻璃由美国人于1865年发明，是一种良好的隔热、隔音、美观适用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料，它是用两片（或三片）玻璃，使用高强度高气密性复合粘结剂，将玻璃片与内含干燥剂的铝合金框架粘结，制成的高效能隔音隔热玻璃。
中空玻璃多种性能优越于普通双层玻璃，因此得到了世界各国的认可，中空玻璃是将两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封，使玻璃层间形成有干燥气体空间的玻璃制品。
其主要材料是玻璃、铝间隔条、弯角栓、丁基橡胶、聚硫胶、干燥剂。
⑵、中空玻璃的特点：Ⅰ、防止结露：由于中空玻璃内部存在着可以吸附水分子的干燥剂，气体是干燥的，在温度降低时，中空玻璃的内部也不会产生凝露的现象，同时，在中空玻璃的外表面结lu点也会升高。
如当室外风速为5m/s，室内温度20℃，相对湿度为60%时，5mm 玻璃在室外温度为8℃时开始结露，而16mm（5+6+5）中空玻璃在同样条件下，室外温度为-2℃时才上结露，27mm（5+6+5+6+5）三层中空玻璃在室外温度为-11℃时才开始结露。
建筑中的铝合金材料应用与特点
建筑中的铝合金材料应用与特点铝合金作为一种常见的建筑材料，在现代建筑中得到了广泛的应用。
它具有独特的特点和优势，能够满足建筑设计的要求，并给建筑赋予美观、耐用、环保等特性。
本文将对建筑中的铝合金材料应用与特点进行探讨。
一、铝合金材料的应用1. 门窗系统铝合金门窗是铝合金材料在建筑中最常见的应用之一。
它具有轻巧、坚固、耐腐蚀的特点，能够有效隔绝噪音和冷热。
此外，铝合金门窗还可以通过表面处理实现丰富多样的外观效果，满足建筑设计的需求。
2. 幕墙系统幕墙是现代建筑中常用的外墙装饰系统，而铝合金材料是幕墙系统中的重要构件。
铝合金幕墙结构轻巧、可塑性高，能够实现大面积玻璃的应用，使建筑具有良好的采光效果和景观视野。
铝合金幕墙还可以进行组合和拼接，营造出独特的建筑外观。
3. 屋顶材料铝合金材料还可以用于建筑的屋顶覆盖材料。
其轻质、抗腐蚀的特性使得铝合金屋顶具备优秀的耐久性和稳定性。
同时，铝合金屋顶可通过特殊的设计和处理，实现防水、防火等功能，为建筑提供更全面的保护。
4. 室内装饰在建筑的室内装饰中，铝合金材料也有其独特的应用。
比如，铝合金薄板可以用于墙面、天花板等，其色彩丰富、质感细腻，可以为室内空间增添美观和时尚感。
此外，铝合金材料还可以用于制作家具、隔断等室内建筑元素，提供强度和稳定性。
二、铝合金材料的特点1. 轻质高强铝合金材料相对于传统的建筑材料如钢铁而言，具有轻质高强的特点。
这使得铝合金构件在施工过程中更加便捷，同时减轻了建筑自身的荷载，提高了整体结构的承载能力。
2. 耐腐蚀铝合金材料具有较好的耐腐蚀性能，可以在潮湿、酸碱等恶劣环境下长期使用而不受损。
这使得它在湿润气候地区和海岸线附近的建筑中得到广泛应用，能够保持建筑长久的美观和稳定性。
3. 可塑性强铝合金材料具有良好的可塑性，可以通过挤压、拉伸等加工方法制造成各种形状的材料。
这使得铝合金材料可以满足建筑设计的多样需求，从而实现创新的建筑形式和结构。
工程材料学(第8章 铝合金)
脆化合金，其强度也会下降。
3）变质处理 ：以铝硅合金为例（如图所示），共晶组织中 的硅晶体呈初针状或片状，此时共晶的强度和塑性很低， 若使共晶硅细化成颗 粒，可以显著改善组 织的塑性。通常采用
变质处理，加入钠盐
变质剂，使共晶合金 变成α固溶体和细小的 共晶组成的亚共晶组 织，共晶中硅呈细粒
状。
4、细晶强化：
通过向合金中加入微量合金元素，或改变加工工艺及 热处理工艺，使合金基体及沉淀相和过剩相细化，既提高 合金的强度，还会改善合金的塑性和韧性。 如：变形铝合金的形 变再结晶退火，铸造铝合 金通过改变铸造工艺（如
3、导电，导热性好（纯铝的导电性仅次于Ag、Cu、Au 而位居第四位，约为纯铜导电率的60％）； 4、耐蚀性好（Al2O3膜的存在，只有在卤素离子及碱离子 的强烈作用下氧化膜才会遭到破坏）； 5、优良的工艺性能（极好的铸造性能，良好的可塑性）。
工业纯铝
物理性能
工业纯铝有银白色光泽，密度小（ 2.72g/cm3 ），熔点低（660℃），
原子无法一一匹配，界面能大，晶格不发生弹性变形。
3、脱溶的一般序列：
凡是有固溶度变化的相图，从单相区进行两相区时都会 发生脱溶沉淀。 现以Al－Cu合金为例说明脱溶转变的过程：从Al－Cu 合金相图可知，该合金室温组织由 α固溶体和 θ相（ CuAl2）
构成，加热到550℃保温，使θ溶入α，得单相α固溶体，如
2）脱溶时的能量变化： 若脱溶过程能够进行，则必有△G＜0（其中△G表示 新相和母相的自由能差）。 △G＝－V△GV＋Sσ＋V△Ge
铝合金材料类别
铝合金材料类别铝合金是一种常见的金属材料，由铝与其他金属元素合金化而成。
它具有较低的密度、良好的强度和刚性，以及优异的耐腐蚀性能，因此被广泛应用于各个领域，如航空航天、汽车制造、建筑工程等。
根据不同的合金元素和特性，铝合金可以分为几个不同的类别。
1. 铝铜合金铝铜合金是一种常见的铝合金类型，其中铜是主要合金元素。
铝铜合金具有良好的强度和耐腐蚀性能，同时还保持了铝的轻量化优势。
这种合金常用于航空航天领域，如飞机机身和发动机零件，以及高速列车和汽车制造。
2. 铝锌合金铝锌合金是以锌为主要合金元素的铝合金。
它具有良好的强度和耐腐蚀性能，尤其适用于海洋环境下的应用。
铝锌合金常用于船舶建造、海洋平台和海上风电等领域。
3. 铝镁合金铝镁合金是以镁为主要合金元素的铝合金。
它具有优异的强度和刚性，同时保持了铝的轻量化特性。
铝镁合金广泛应用于汽车制造、航空航天和运动器材等领域。
由于镁的添加，铝镁合金还具有良好的耐热性能，适合用于高温环境下的应用。
4. 铝硅合金铝硅合金是以硅为主要合金元素的铝合金。
它具有良好的耐热性能和耐磨性能，适用于高温环境下的应用，如发动机零件、燃气轮机和航空航天领域。
铝硅合金还具有良好的耐腐蚀性能，可以用于化学工业和海洋环境中。
5. 铝锰合金铝锰合金是以锰为主要合金元素的铝合金。
它具有良好的强度和耐腐蚀性能，同时还具有良好的可塑性和可焊性。
铝锰合金广泛应用于船舶建造、汽车制造和建筑工程等领域。
除了以上几种常见的铝合金材料外，还有许多其他合金类型，如铝锂合金、铝铁合金、铝镍合金等。
每种合金材料都有其独特的特性和应用领域。
铝合金是一种重要的金属材料，具有广泛的应用前景。
不同的铝合金类别适用于不同的应用领域，可以满足各种工程的需求。
随着科技的发展和技术的进步，铝合金材料将在未来得到更广泛的应用和发展。
工程材料学有色金属
第二节 铜及铜合金
一、工业纯铜
牌号 T1－T4 铜含量为99.95－99.5％。纯铜有玫瑰红色，表面 形成氧化膜后呈紫色，故一般称为紫铜。
成分 铜为主体 + 为杂质，其中常见元素 T1
有Pb、Bi、O、S、P等，它们降低了材料 T2
的导电、导热性能,特别是高温或低温下 明显降低了材料的塑性。
T3 T4
99.95% 99.90% 99.70% 99.5%
用途 T1、T2用于电工导体材料，制作电线、电缆、电气开关、 导电垫圈、螺杆等。T3、T4为一般用铜材，制作油管、油嘴 等。
用于真空电气元件的纯铜，还需要经过还原气氛保护熔炼得到 的无氧铜，以及用P或Mn进行脱氧铜。
13
第二节 铜及铜合金
二、黄铜（Cu-Zn合金)
一、工业纯铝
1．性能特点
①比重小、比强度高 铝的密度(比重)为2.7g/cm3，仅为钢的 三分之一，铝合金经处理后，单位质量材料能承受的载荷 远大于高强度钢。
②优良的物理、化学性能 铝的导电性和导热性仅次于Ag、Cu、 Au，但单位重量的导电能力却是铜的200％。铝表面可生成 致密的氧化膜，可以有效的抵抗大气腐蚀，但不耐酸、碱、
号越大纯度越高。主要用来制作铝箔、电容器、科研材料。 工业纯铝 L1、L2、L3、L4、L5，纯度从99%－98％，编号越大
纯度越低。主要用来制作电线、电缆、器皿等。纯铝的强度 较低，一般不用来制作机械构件。
按GB/T8063－1994对铸造纯铝规定为ZAl99.5，数字表示 铝含量的百分数。
按GB/T16474－1996对变形纯铝规定为1A93，数字表示铝 含量的百分数99.93％中小数点后的数字。
4
第一节 铝及铝合金
铝合金主要应用领域PPT课件
铝合金屋顶的安装简便 ，易于维护，且不易变
形。
铝合金屋顶具有良好的 隔热性能，能够有效地 降低室内温度，节约能
源。
04
铝合金在航空航天领域的应 用
飞机结构材料
铝合金因其轻量化、高强度、高 刚性和良好的耐腐蚀性等特点，
被广泛应用于飞机结构材料。
在现代飞机制造中，铝合金是主 要的结构材料之一，用于制造机
悬挂系统部件
铝合金在悬挂系统部件如减震器、悬挂臂等方面也有广泛应用， 能够提高车辆操控性和舒适性。
散热器
铝合金散热器具有质量轻、散热性能好等优点，广泛应用于汽车 冷却系统中。
汽车轮毂材料
ห้องสมุดไป่ตู้
轻量化
铝合金轮毂能够有效降低车轮重量，从而减少轮胎磨损和油耗。
美观
铝合金轮毂外观时尚、美观，能够提升汽车的整体外观效果。
总结词
详细描述
铝合金在家用电器外壳制造中占据重要地位， 其高强度、耐腐蚀和良好的导热性能等特点 备受青睐。
铝合金能够承受家庭环境中的温度和湿度变 化，不易变形或生锈，延长了家用电器使用 寿命。同时，铝合金易于加工和塑形，为家 用电器带来时尚的外观设计。
五金制品材料
总结词
铝合金在五金制品领域应用广泛，因其具有 良好的机械性能、耐腐蚀和加工性能。
07
铝合金在其他领域的应用
电子设备外壳材料
总结词
铝合金因其轻便、美观、耐腐蚀等特性 ，被广泛应用于电子设备外壳制造。
VS
详细描述
铝合金具有优良的导电性能，可以有效保 护内部电路，防止电磁干扰。此外，铝合 金易于加工成各种形状，满足不同电子设 备的设计需求，且外观美观，具有良好的 市场前景。
家用电器外壳材料
铝合金非常学习.pptx
合金系 含Al >99.00％ Cu Mn Si Mg Mg和Si Zn 其它
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目前我国变形铝合金牌号 表示方法基本与美国相同,不同之处在于第二位不用阿拉伯数字,而是用英文字母： 例如：7A04、7B04
第13页/共104页
状态：
F－加工态（热轧、挤压）,不控制应变硬化量 O－退火再结晶状态，强度最低、塑性最高 W－固溶处理正在自然时效过程（不稳定） H－冷作硬化状态 T－热处理状态
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国产变形铝合金分五大类，常见只有四大类
名称 防锈铝 硬铝 锻铝 超硬铝 特殊铝
牌号 LF╳╳ LY╳╳ LD╳╳ LC╳╳ LT╳╳
合金系 Al-Mn和Al-Mg Al-Cu-Mg Al-Mg-Si-(Cu) Al-Zn-Mg-Cu 其它
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(2)美国变形铝合金牌号及状态
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T1－ 从高温成形过程冷却和自然时效至基本稳定的状态 T2－ 从高温成形过程冷却，然后冷加工和自然时效至基本稳定的
状态 T3－ 固溶处理、冷加工和自然时效至基本稳定的状态 T4－ 固溶处理，自然时效到基本稳定的状态 T5－ 从高温成形过程冷却，然后进行人工时效的状态 T6－ 固溶处理，人工时效到强度最高的状态 T7－ 固溶处理，人工时效到过时效状态（稳定化处理的状态） T8－ 固溶处理后冷加工，然后进行人工时效的状态 T9－ 固溶处理、人工时效、然后冷加工的状态 T10－从高温成形工序冷却，然后冷加工并进行人工时效的状态
第14页/共104页
应变硬化状态：
H1－应变硬化。 H2－应变硬化加不完全退火。 H3－应变硬化稳定处理。 H112－加工过程的应变硬化（不控制应变量）。 H321－加工过程的应变硬化（控制应变量）。 H116－特殊应变硬化。
建设工程铝知识介绍
建设工程铝知识介绍一、铝的特点和用途铝是一种重要的金属材料，具有以下特点：1. 轻巧：铝的密度为2.7g/cm³，约为钢的1/3，具有轻巧的特点，适用于需要轻量化的工程项目。
2.强度高：虽然相对于钢而言，铝的强度较低，但通过合金化处理，可以大幅提高其强度，使其可以满足不同工程项目的需求。
3.耐腐蚀：铝具有较好的耐腐蚀性能，不会受到大气、水和化学物质的侵蚀，因此在室外和潮湿环境中应用广泛。
4.导热性好：铝具有良好的导热性能，适用于一些需要散热的工程项目，如电子设备散热器、汽车发动机冷却器等。
基于以上特点，铝广泛应用于建设工程中，主要用途包括：1.建筑材料：铝合金门窗、铝合金幕墙等具有良好的耐候性和装饰性能，外观精美，广泛应用于建筑领域。
此外，铝合金薄板还可以用于屋顶、墙壁等构件的覆盖材料。
2.铁路交通：铝合金可以用于制造铁路车辆结构件，如车体、门窗等，由于其轻量化的特点，可以减轻车辆自重，提高运输效率。
3.桥梁和道路：铝合金桥梁具有重量轻、施工方便等特点，在修建长跨度和大跨径桥梁时，可以大幅降低结构自重，减少材料和建设成本。
4.电力传输：铝合金导线具有良好的导电性能和轻量化特点，广泛用于输电线路，减少电线输电损耗，提高电力传输效率。
5.石油和化工工业：铝合金设备常用于石油和化工工业中，如制造蒸馏塔、储罐等，可以提供良好的耐腐蚀性能，抵抗化学物质的侵蚀。
二、铝合金的常见类型铝合金是指以铝为基础，并添加其他元素形成的合金材料。
根据添加的合金元素和比例的不同，铝合金可以分为许多不同的类型，常见的铝合金类型包括：1.1XXX系列：纯铝，具有良好的延展性和可焊性，常用于焊接制品和铝箔等。
2.2XXX系列：主要添加铜元素，具有较高的强度和耐腐蚀性能，适用于航空航天领域。
3.3XXX系列：主要添加锰元素，具有良好的延展性和焊接性能，常用于罐体、油箱等应用。
4.5XXX系列：主要添加镁元素，具有良好的强度和耐蚀性，广泛应用于船舶、汽车等工程项目。
建筑材料 第四章 铝 教案
建筑材料第四章铝教案建筑材料第四章铝教案
1. 简介
本教案是关于建筑材料中的铝的介绍和应用。
铝是一种轻质、耐腐蚀、导热性能好的金属，因此在建筑领域中得到广泛应用。
2. 物理特性
- 密度低，重量轻
- 高强度，可以用作结构材料
- 优良的导热性能，适合制作散热器等产品
- 耐腐蚀性好，不易受到氧化影响
- 易于加工，可以进行各种形状的加工和表面处理
3. 应用领域
3.1 建筑结构
- 铝合金型材可以用于建筑结构中的框架、柱子等部位，具有重量轻、强度高的优点。
- 铝合金门窗、幕墙等产品也广泛应用于建筑外观装饰。
3.2 室内装饰
- 铝合金制作的吊顶、墙板等产品可以用于室内装饰，具有美观、耐久等特点。
3.3 电气设备
- 由于铝的导电性能好，铝材常用于电缆、电线等电气设备中。
3.4 热交换器
- 铝制散热器、换热器等产品可以有效地散热，广泛应用于空调、汽车等领域。
4. 环保性能
铝材具有良好的回收利用性能，可以进行循环利用，对环境影
响较小。
5. 结论
铝作为一种优良的建筑材料，在建筑领域中有着广泛的应用。
它的轻质、耐腐蚀、导热性能好等特点使其成为一种理想的选择。
同时，铝材也具有较好的环保性能，符合现代建筑对于可持续发展的要求。
以上是关于建筑材料中的铝的简单介绍和应用，希望对您有所帮助。
工程材料与热加工-铝及其合金
ZL 1 02
代号
序号， 序号，02 合金类别 铸铝
Z Al Si 12
牌号
质量分数 主加元素， 主加元素，Si 基本元素， 基本元素，Al 铸造
铸造铝合金的特点及用途
铝合金的强化
• 固溶热处理 塑性、韧性好，强 塑性、韧性好，
度、硬度没有立即提高
• 时效热处理 强度和硬度提高。 强度和硬度提高。
固溶热处理
放置一定时间
时效热处理
1.3常用铝合金及其应用 1.3常用铝合金及其应用
1.3.1变形铝合金 1.3.1变形铝合金 1.3.2铸造铝合金 1.3.2铸造铝合金
牌号 序号 改型情况 铝合金的组别
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， 防锈铝合金：主要是Al-Mg系和Al-Mn系合金，大多 Al 系和Al 系合金 为单相合金，不可热处理强化，主要特点是抗蚀性， 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。 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， 硬铝合金：主要是指Al-Cu-Mg系合金，合金含量越 Al 系合金 强度越高，而塑性韧性变差。LYl、LY10、 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、 超硬铝合金：超硬铝属Al-Cu-Mg-Zn系合金（LC4、 Al 系合金 LC6）是室温强度最高的铝合金。 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， LD5、 锻铝合金：主是指Al-Mg-Si-Cu系合金，如LD5、 Al 系合金 LD8等。其中合金元素较多，但含量较低，故有优 LD8等 其中合金元素较多，但含量较低， 良热塑性，热加工性能好；铸造性和耐蚀性较好， 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。 力学性能可与硬铝相当。
铝合金材料知识大全
铝合金材料知识大全铝合金是一种广泛应用于各个领域的材料，具有轻、强、耐腐蚀等特点。
本文将为您提供一份铝合金材料的知识大全，包括以下几个方面的内容：1. 铝合金的组成和分类铝合金是由铝与其他金属元素共同合金化而成的材料。
根据不同的金属合金元素，铝合金可以分为几个不同的分类，如铜铝合金、锌铝合金、镁铝合金等。
每种不同的合金元素组成会赋予铝合金不同的特性和用途。
2. 铝合金的特性和优势铝合金具有许多优秀的特性和优势。
例如，它具有高强度、低密度，可以减轻结构负荷；具有优良的导热性和导电性；具有良好的耐腐蚀性，能够在恶劣环境下长时间使用。
3. 铝合金的应用领域铝合金广泛应用于各个领域。
例如，汽车工业中使用铝合金制造车身和发动机零部件，以减轻车辆重量提高燃油效率；航空航天领域中使用铝合金制造飞机结构件，具有良好的强度和耐蚀性；建筑领域使用铝合金制造门窗、幕墙等，具有美观轻便的特点。
4. 铝合金的加工和制造铝合金的加工和制造方法有很多种，包括铸造、锻造、轧制、拉伸等。
不同的加工方法可以获得不同形状和性能的铝合金制品。
5. 铝合金的维护和保养铝合金制品在使用过程中需要进行适当的维护和保养，以延长其使用寿命。
维护和保养方法包括清洁、涂层保护、定期检查等。
以上是关于铝合金材料的知识大全，希望能对您有所帮助。
如有任何疑问，请随时与我们联系。
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工程材料学PPT教案第七章--铝合金
LY2 1.22 S
LY12(2024)硬铝合金： 硬铝合金： 硬铝合金 Al-4.5Cu-1.5Mg，Cu/Mg=2.86。 ， 。 主要强化相是S相，θ相为辅。 相为辅。 主要强化相是 相 相为辅 在硬铝中强度最高。 由于S’相稳 在硬铝中强度最高。 由于 相稳 定性好，所以 的耐热性较好。 定性好，所以LY12的耐热性较好。 的耐热性较好
上海应用技术学院 工程材料学
2. 锻铝 Al-Mg-Si系，强化相β-Mg2Si。 系 强化相 。 Mg/Si=1.73。 。 锻铝有良好的热塑性， 锻铝有良好的热塑性 ， 可锻制 形状复杂的零件。 形状复杂的零件。
上海应用技术学院
工程材料学
锻铝的停放效应： 锻铝的停放效应： 淬火后在室温停留一段时间再人 工时效，沉淀强化效应会降低。 工时效，沉淀强化效应会降低。 原因： 在室温停留时形成了小而 原因 ： 弥散的硅GP区 弥散的硅 区。当再进行人工时效 时，小于临界尺寸的硅GP区溶解， 小于临界尺寸的硅 区溶解， 区溶解 介稳β 相有效核心数减少， 介稳 β” 相有效核心数减少 ， 从而 生成粗大的β 生成粗大的β”相。
上海应用技术学院 工程材料学
引起铝锂合金低塑性的原因： 引起铝锂合金低塑性的原因： 相相互作用时， ①位错与δ’相相互作用时 ， 位错切割 位错与 相相互作用时 δ’相 ， 这种平面滑移模式导致位错 相 在晶界塞积，引起晶界开裂。 在晶界塞积，引起晶界开裂。 在晶界附近存在无δ’相析出区 相析出区， ②在晶界附近存在无 相析出区 ， 它 比基体软， 成为形变集中区， 比基体软 ， 成为形变集中区 ， 导致 迅速加工硬化， 迅速加工硬化 ， 从而引起脆性晶界 断裂。 断裂。
上海应用技术学院ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工程材料学
工程材料—第4章3有色金属
2. 淬火和时效
淬火和时效是铝合金的强化热处理。铝 合金淬火的目的是为了将高温下的固溶 体固定到室温，得到均匀的过饱和固溶 体。铝合金的淬火加热温度一般应高于 其饱和溶解度曲线，而低于其熔化温度。 铝合金淬火后的性能与钢淬火后得到的 马氏体组织大不相同。其塑性显著增加， 而强度和硬度提高不多，需经时效处理, 才能提高强度、硬度。
16、我总是站在顾客的角度看待即将推出的产品或服务，因为我就是顾客。2021年10月20日星期三3时25分30秒03:25:3020 October 2021
17、当有机会获利时，千万不要畏缩不前。当你对一笔交易有把握时，给对方致命一击，即做对还不够，要尽可能多地获取。上午3时25分30秒上午3时25分03:25:3021.10.20
9、经验显示，市场自己会说话，市场永远是对的，凡是轻视市场能力的人，终究会吃亏的！21.10.2021.10.20Wednesday, October 20, 2021
10、判断对错并不重要，重要的在于正确时获取了多大利润，错误时亏损了多少。03:25:3003:25:3003:2510/20/2021 3:25:30 AM
14、有些事情是不能等待的。假如你必须战斗或者在市场上取得最有利的地位，你就不能不冲锋、奔跑和大步行进。2021年10月20日星期三上午3时25分30秒03:25:3021.10.20
15、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more。2021年10月上午3时25分21.10.2003:25October 20, 2021
4.3 有色金属
铝合金材料性质及应用
铝合金材料性质及应用铝合金是指以铝为主要成分，添加其他合金元素制成的合金材料。
由于铝合金具有优良的性能和广泛的应用领域，因此在工业生产和日常生活中得到了广泛的应用。
以下是铝合金材料的性质及其应用的详细介绍。
首先，铝合金具有较低的密度和良好的延展性。
相较于其他金属材料，铝合金具有较低的密度，这使得它成为制造轻量化产品的理想选择。
此外，铝合金具有良好的延展性，可以加工成各种形状和结构，满足不同工程需求。
其次，铝合金具有较高的强度和刚性。
通过合理调整合金元素的含量和热处理工艺，可以显著提高铝合金的强度和刚性。
因此，在一些对材料强度和刚性要求较高的领域，如航空航天、汽车制造和建筑工程等，铝合金得到了广泛应用。
另外，铝合金具有良好的导热性和导电性。
铝的导热性和导电性在金属材料中属于较高水平，使铝合金成为制造散热器和导电器件的优选材料。
这些应用领域包括电子产品、电力设备和汽车发动机等。
此外，铝合金具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性。
由于铝在空气中形成一层致密的氧化物膜，能够有效地防止进一步的氧化腐蚀，使铝合金在潮湿和腐蚀环境下具有较好的耐用性。
因此，铝合金在制造海洋设备、化工设备和电子设备等具有较高腐蚀性的场合中得到广泛应用。
铝合金的应用领域具体包括以下几个方面：1. 交通运输领域：铝合金广泛应用于汽车、火车和船舶等交通工具的制造。
铝合金车身结构可以显著减轻车辆重量，提高燃油利用率，同时具有较高的强度和刚性，提高了车辆的安全性。
2. 轻工业领域：铝合金在制造家用电器、照明设备和运动器材等轻工业产品中得到广泛应用。
铝合金的轻量化和良好的外观性能，使得这些产品更加美观、便携和耐用。
3. 建筑工程领域：铝合金在建筑领域中用于制造门窗、墙板和屋顶等建筑材料。
铝合金材料具有较高的抗风压性能和耐腐蚀性能，能够满足建筑结构对强度和耐久性的要求。
4. 航空航天领域：铝合金是航空航天工业中的重要材料之一。
航空航天器的结构和外壳通常采用铝合金制造，以减轻重量和提高抗压性能。
土木工程材料第七章土木工程用钢材及铝合金
响焊接性能。
（2）钢材焊接后必须取样进行焊接质量检验，包括 拉伸试验和冷弯试验，要求试验时试件的断裂不能 发生在焊接处。
二、螺栓连接
• 优点：安装和拆卸方便，适用于需要装卸 结构的连接和临时性连接，是大型装配式 构件的主要连接形式之一。
• 缺点：需在板件上开孔和拼装，增加制作 工作量，螺栓孔使截面削减，并且浪费钢 材。
基本要求
主要内容
化学成分对钢材性能的影响 建筑钢材的拉伸性能、冲击韧性及冷弯性能 建筑钢材的冷加工、时效强化及热处理 常用建筑钢材的标准及选用 钢材的腐蚀与防护
§7.0 概 述
金属材料分类
按化学成分可分为: 黑色金属和有色金属
有色金属
铜、铝及合金
金属材料 黑色金属
钢结构 钢筋
生铁 (c>2.06%)
➢ 相同钢材，A≥A11.3。
d0 L0
Lu
伸长率的测定
（2）断面收缩率 Z
Z
A 0
A 1
100%
A
0
A0——试件的原截面面积，mm2；
A1——试件断裂后颈缩处的横截面积，mm2；
3. 韧性
钢材抵抗冲击荷载的能力。用冲击韧性αk表示。
k
Ak F
αk——冲击韧性（J/cm2）； Ak—— 试件冲断时吸收的冲击能（J）； F——试件槽口处最小横截面积（cm2）。
• 标准：《钢筋机械连接通用技术规程》 （JGJ107-2003）
• 常用机械连接接头类型：挤压接头、螺纹接头
（1）带肋钢筋套筒挤压连接：将需要连接的带肋 钢筋，插于特制的钢套筒内，利用挤压机压缩套 筒，使之产生塑性变形，靠变形后的钢套筒与带 肋钢筋之间的紧密咬合来实现钢筋的连接。
工程材料第九章有色金属
四、变形铝合金牌号、性能、用途 依据其主要性能特点分为
防锈铝合金（简称防锈铝） 硬铝合金（简称硬铝） 超硬铝合金（简称超硬铝） 锻铝合金（简称锻铝） 防锈铝合金为不可热处理强化的铝合金，其余三种为可热处理 强化的铝合金。 变形铝合金的代号采用汉语拼音字母加顺序号表示。 LF（防锈铝）；LY（硬铝）；LC（超硬铝）；LD（锻铝）。
硅黄铜铸造组织 ( 化染 ) 50×
工程材料第九章有色金属
铅黄铜退火组织金相图
铅黄铜铸造组织 ( 化染 )
70×
工程材料第九章有色金属
汽缸头
铝铜合金铸造组织 ( 化染 ) 210×
工程材料第九章有色金属
3、 Al—Mg系铸造铝合金( ZL301、ZL302 ) 是密度最小、耐蚀性最好、强度最高的铸造铝合金，且抗冲 击和切削加工性能良好，但铸造工艺性能和耐热性能较差。 该系铸造铝合金常用于承受冲击载荷、振动载荷和耐海水或 大气腐蚀、形状较简单的零件或接头。
形加工，还可以通过热处理强化，提高铝的强度。
工程材料第九章有色金属
2、纯铝的牌号、用途 纯铝的牌号： 旧牌号：L1、 L2、 L3 … （数字越大纯度越低） 新牌号：用l×××表示。最后两位数字表示铝的最低百分含 量，第二位字母表示原始纯铝的改型情况，如lA35。 1070、1060、1050 … （60表示铝的最低质量分数中小数点后面的两位ωAl=99.6%） 纯铝主要用于制作电线、电缆、散热和换热器件，以及强度 要求不高的耐蚀容器、用具等。
1）室温放置过程中发生的时效称为自然时效；
2）合金在加热条件下发生的时效称为人工时效。
铝合金的时效强化与钢的淬火、回火根本不同。铝合金 固溶处理后虽然得到的也是过饱和固溶体，但强度、硬 度并未得到提高，在随后的过饱和固溶体发生分解的过 程中出现时效现象。
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相图分析：
2、时效（沉淀）强化：
单纯靠固溶作用对Al合金的强化作用是很有限的，另 一种更为有效的强化方式是Al合金的固溶（淬火）处理+ 时效热处理。
铝合金中较强的沉淀强化效果的基本条件： ① 沉淀强化相是硬度高的质点； ② 加入铝中的合金元素应有较高的极限固溶度，且
其随温度降低而显著减小； ③ 淬火后形成的过饱和固溶体在时效过程中能析出
1、概述： 1）定义： 淬火是指将合金通过加热到固溶体溶解度曲 线以上温度保温，然后以大于临界冷却速度急速冷却，从 而得到过饱和固溶体的热处理方法。 时效是指将淬火状 态的合金在一定温度下保持适当时间，使淬火得到的过饱 和固溶体发生分解，从而大大提高合金的强度。
2）淬火及时效的作用： 铝合金重要的综合热处理方式，提高铝合金强度的重
铝合金的分类及强化
➢ 铝的合金化和强化方式
为改善铝的机械性能，研究发现向铝中加入适量的某 些合金元素，并进行冷变形加工或热处理，可大大提高其 机械性能，其强度甚至可以达到钢的强度指标。
目 前 铝 中 主 要 可 能 加 入 的 合 金 元 素 有 Cu 、 Mg 、 Si 、 Mn、Zn和Li等，它们可单独加入，也可配合加入。由此得 到多种不同工程应用的铝合金。除上述主加元素外，许多 Al合金还常常要加入一些辅助的微量元素，如Ni、B、Zr、 Cr、Ti、稀土等，进一步改善合金的综合性能。
固态铝具有面心立方晶体结构，无同素异构转变。因此铝具有良好的 塑性和韧性，在0～253℃之间塑性韧性不降低。
➢分类
纯铝按其纯度分为高纯、工业高纯和工业纯，纯度依次降低。
➢应用
工业纯铝强度低，室温下仅为(45～50)MPa，故一般不宜用作结构 材料。工业纯铝主要用作配制铝基合金；高纯铝则主要用于科学试验， 化学工业和其他特殊领域。此外纯铝还可用于制作电线、铝箱、屏蔽壳 体、反射器、包覆材料及化工容器等。
均匀，弥散的共格或半共格的亚稳相，在基体中 能形成强烈的应变场。
3、过剩相强化：
1）定义： 当合金元素加入量超过其极限溶解度时，合 金固溶处理时就有一部分第二相不能溶入固溶体，这部分 第二相称作过剩相。
2）过剩相对合金性能的影响 ： 过剩相一般为强硬脆的 金属间化合物，当其数量一定且分布均匀，对铝合金有较 好的强化作用，但会使合金塑性韧性下降；数量过多还会 脆化合金，其强度也会下降。
要手段。
3）淬火后合金性能的变化 对铝合金及大多数有色金属合金而言：经过淬火，不
同合金的性能变化也大不相同。可能有四种情况：①σ↑， δ或ψ↓；②σ↓，δ或ψ↑；③σ↑，δ或ψ↑；④σ，δ或ψ基本无 变化。
如：变形铝合金的形 变再结晶退火，铸造铝合 金通过改变铸造工艺（如 变质处理）及加入微量元 素（如0.1～0.3%Ti）的方 法（分析铝钛相图）都可 以达到细化组织的目的。
5、形变强化： 对合金进行冷塑性变形，利用金属的加工硬化提高合
金强度。这是不能热处理强化铝合金的主要强化方法。
➢ 沉淀强化相的脱溶过程
例如：铝、镁、钛、铍等轻金属具有相对密度小、 比强度高等特点，广泛用于航空航天、汽车、船舶和 军事领域；银、铜、金（包括铝）等贵金属具有优良 导电导热和耐蚀性，是电器仪表和通讯领域不可缺少 的材料；镍、钨、钼、钽及其合金是制造高温零件和 电真空元器件的优良材料；还有专用于原子能工业的 铀、镭、铍；用于石油化工领域的钛、铜、镍等。
铸造铝合金：
是指成分比D点高的合金属铸造铝合金。这类合金有良 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，制成各种形状复杂的甚至 薄壁的零件或毛坯。
➢ 铝合金的强化方式
1、固溶强化：
铝合金中常加入的主要合金元素Cu，Mg，Zn，Mn， Si，Li等都与Al形成有限固溶体，有较大的固溶度（见表 10-1），具有较好的固溶强化效果。
本篇主要介绍目前工程中广泛应用的铝、镁、钛、 铜及其合金和相关材料，了解这些材料的典型性能特 点，合金化及热处理以及材料一般用途等。
第一节 铝合金中的合金元素
概述
1、产量占有色金属首位；成本低廉（地壳含量8.2%）； 2、密度低（ 2.63～2.85g/cm3 ），比强度高； 3、导电，导热性好（纯铝的导电性仅次于Ag、Cu、Au
无论加入哪种合金元素，各类Al合金的相图一般都具 有如下图的形式，相图靠Al端都具有共晶相图特点。
以相图上合金元素在Al中的最大饱和溶解度D为界线将 各种Al合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。
变形铝合金
是指成分小于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。
变形铝合金又可分为热处理强化和不可热处理强化铝 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。
第八章 铝合金
铝合金、镁合金和钛合金质轻又耐蚀，为航空结构 件之优选材料。铜和铜合金有很好导电和导热性，为电 气和仪表元器件之优选。
金属分为黑色金属和有色金属两大类，黑色金属包括 铁、铬、锰；工业中主要是指钢铁材料。而黑色金属以 外的所有金属则为有色金属（非铁金属材料）。相对于 黑色金属，有色金属有许多优良的特性，在工业领域尤 其是高科技领域具有极为重要的地位。
而位居第四位，约为纯铜导电率的60％）； 4、耐蚀性好（Al2O3膜的存在，只有在卤素离子及碱离 子工艺性能（极好的铸造性能，良好的可塑性）。
工业纯铝
➢ 物理性能
工业纯铝有银白色光泽，密度小（2.72g/cm3），熔点低（660℃）， 为非磁性材料。
3）变质处理 ：以铝硅合金为例（如图所示），共晶组织中 的硅晶体呈初针状或片状，此时共晶的强度和塑性很低，
若使共晶硅细化成颗 粒，可以显著改善组 织的塑性。通常采用 变质处理，加入钠盐 变质剂，使共晶合金 变成α固溶体和细小的 共晶组成的亚共晶组 织，共晶中硅呈细粒 状。
4、细晶强化：
通过向合金中加入微量合金元素，或改变加工工艺及 热处理工艺，使合金基体及沉淀相和过剩相细化，既提高 合金的强度，还会改善合金的塑性和韧性。