材料概论-有色金属材料
金属材料及热处理 06 有色金属材料篇(1)PPT课件
除Ag，Ge外，其他均是常见合金化元素 ➢Zn、Mg 、Cu 、Li（正开发）、 Si （铸铝） ，有时也包括Mn ， 可作 主加元素，起固溶强化、弥散强化作用； 作为起弥散强化作用的强化相主要有Al2Cu、Al2CuMg、MgZn2、 Al2Mg3Zn、Mg2Si、δ（Al3Li）、Al2CuLi等
第3 章 有色金属及其合金
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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概述
金属材料习惯上可分为有色金属和黑色金属（钢 铁）；
有色金属及其合金种类很多，但产量小，总产量 也远远小于钢铁的产量；
纯铝强度低，σb=80-100MPa, σ0.2=30-50MPa, δ=35-40%, HB=25-30,
即使是冷变形60-80%, σb=150-180MPa,但 δ=1-1.5%，难以满足需要，
需合金化。
（1）提高强度的途径
共晶含量少或无， 高温和低温塑性高， 强度高
铸造性好，流动性 好，易填充，不易 冷热裂
热处理可强化铝合金
1.3 铝及铝合金简介
（一）纯铝
纯铝具有密度小、导电导热性好、加工工艺好、耐蚀性好等优点，但
强度低，故，它多用于电线电缆以及强度要求不高的用具或器皿。
（工业纯的、高纯的亦用于科研配置合金）
《有色金属材料》课件
建筑行业领域
在建筑行业领域，有色金属材料如铜 合金、不锈钢和铝制品等被广泛应用 于建筑装饰、屋面和门窗等。这些有 色金属材料具有美观、耐久和易于维 护的特点，能够提高建筑物的品质和 价值。
VS
例如，铜合金在建筑装饰中具有高贵 典雅的外观和耐腐蚀的特点，常用于 制造门把手、窗框和楼梯扶手等部件 。不锈钢具有高强度和良好的耐腐蚀 性能，常用于制造建筑结构件和栏杆 等。铝制品轻便美观，具有良好的加 工性能和耐候性能，常用于制造门窗 和幕墙等。
通过测量金属材料的重量和体积，计算其密度，以评 估其质量。
热膨胀系数测试
在加热或冷却过程中，测量金属材料的长度变化，以 评估其热稳定性。
电导率测试
测量金属材料在单位温度和单位长度下的电阻值，以 评估其导电性能。
化学性能测试
耐腐蚀性测试
01
通过暴露金属材料在不同的环境条件下，观察其表面腐蚀程度
，以评估其耐腐蚀性能。
高端装备制造领域
有色金属材料在高端装备制造领域的应用不断拓展，如航空航天、高 速铁路等。
现了铁和钢。
近代
随着工业革命的兴起，铝、铜、 镍等有色金属材料得到了广泛应
用。
现代
随着科技的不断进步，有色金属 材料的应用领域不断扩大，如钛 合金、镁合金等新型有色金属材 料在航空航天、汽车等领域得到
了广泛应用。
PART 02
有色金属材料的生产工艺
冶炼工艺
01
02
03
熔炼
将矿石、废金属和添加剂 在高温下熔化成液态，通 过化学反应去除杂质，形 成纯净的有色金属溶液。
抗氧化性测试
02
在高温条件下，观察金属材料表面氧化程度，以评估其抗氧化
性能。
有色金属材料简介
有色金属知识简介第一章有色金属分类及其相关知识1.1概述及背景在工业生产中，通常把铁、锰、铬及其合金称为黑色金属，把其他金属及其合金称为有色金属。
与钢铁等黑色金属材料相比，有色金属具有许多优良的特性，是现代工业中不可缺少的材料，在国民经济中占有十分重要的地位，例如，铝、镁、钛等具有相对密度小，比强度高的特点，因而广泛应用于航空、航天、汽车、船舶等行业；银、铜、铝等具有优良导电性和导热性的材料广泛应用于电器工业和仪表工业；铀、钨、钼、镭、钍、铍等是原子能工业所必须的材料，等等有色金属是国民经济发展的基础材料，航空、航天、汽车、机械制造、电力、通讯、建筑、家电等绝大部分行业都以有色金属材料为生产基础。
随着现代化工、农业和科学技术的突飞猛进，有色金属在人类发展中的地位愈来愈重要。
它不仅是世界上重要的战略物资，重要的生产资料，而且也是人类生活中不可缺少的消费资料的重要材料。
1.2有色金属定义定义：狭义上的有色金属又称非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的总称。
广义的有色金属还包括有色合金。
有色合金是以一种有色金属为基体，加入一种或几种其他元素而构成的合金。
1.3有色金属分类（1）.有色纯金属分为重金属、轻金属、贵金属、半金属和稀有金属五类。
（2）.有色合金，按合金系统分：重有色金属合金、轻有色金属合金、贵金属合金、稀有金属合金等；按合金用途则可分：变形（压力加工用合金）、铸造合金、轴承合金、印刷合金、硬质合金、焊料、中间合金、金属粉末等。
（3）.有色金属按化学成分分类：铝和铝合金材、铜和铜合金材、铅和铅合金材、镍和镍合金材、钛和钛合金材。
按形状分类时，可分为：板、条、带、箔、管、棒、线、型等品种。
（4）.在有色金属中，还有各种各样的分类方法1.按照比重来分，铝、镁、锂、钠、钾等的比重小于5，叫做“轻金属”（ 密度小（0.53～4.5g/cm3），化学性质活泼，如铝、镁等. ）2.而铜、锌、镍、汞、锡、铅等的比重大于5，叫做“重金属”。
有色金属概述
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 铝及铝合金 铜及铜合金 钛及钛合金 轴承合金 镁及镁合金 粉末冶金材料
工业生产中，通常把钢铁材料称为黑色金属 （ferrous metal），而把其它的金属材料称为有
色金属（nonferrous metal）。
有色金属的产量和用量不如黑色金属多，但由
压气机叶片
Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热锻铝合金：常用牌号有LD7
(2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等 。用于制造
150 ~225℃下工作的零件，如压气机叶片、超音 速飞机蒙皮等。
2、铸造铝合金
牌号表示：ZAl＋主要合金元素符号和平均百分含量 注：若平均含量小于1％，一般不标数字。
过渡相θ'
平衡相θ
时效机理：过饱和固溶体中形成溶质原子偏聚区
和由之脱溶出微粒弥散分布——沉淀硬化。 时效强化条件：固溶体有一定溶解度，且随T↓， 溶解度↓↓。 过饱和程度越大，时效温度越高，时效进行得越 强烈。
自然时效：在室温下进 行的时效，以GP区强 化为主； 人工时效：在加热条件 下进行的时效，以过渡 沉淀相强化为主。
加热固溶
时效析出
固溶处理：指将合金加热
到固溶线以上，保温并 淬火后获得过饱和的单 相固溶体组织的处理。
淬火过饱和
时效：指将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温度
保温，以析出弥散强化相的热处理。
时效过程中的组织变化
以Al-Cu合金为例：
GPⅠ区 GPⅡ区（过
渡相θ″） 溶质原子（Cu）富集区， 可以是片状、针状或球状 溶质原子继续富集，且GP区 有序化→弹性畸变更严重 与CuAl2化学成分相当，与 母相共格关系开始破坏 θ '相长大到一定尺寸时与 母相完全脱离（非共格）
有色金属新材料
有色金属新材料有色金属新材料是指除铁、钢、合金钢以外的金属材料，包括铜、铝、镁、锌、镍、钛等。
这些材料具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性和可塑性，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子通讯、建筑工程等领域。
随着科技的不断发展，有色金属新材料的研究和应用也得到了极大的推动，为各行各业的发展提供了重要支持。
首先，有色金属新材料在航空航天领域具有重要意义。
铝合金、镁合金等轻质高强材料被广泛应用于飞机、火箭、卫星等航空航天器件的制造中，有效降低了整体重量，提高了飞行性能，同时也减少了燃料消耗，减轻了对环境的污染。
此外，铜合金、镍合金等耐高温耐腐蚀材料的应用，也为航空航天领域的发展提供了重要支持。
其次，有色金属新材料在汽车制造领域发挥着重要作用。
随着汽车工业的快速发展，对汽车材料的要求也越来越高。
铝合金、镁合金等轻质高强材料的应用，可以有效降低汽车整体重量，提高燃油经济性，减少尾气排放，符合节能减排的发展趋势。
同时，铜合金、铝合金等导电性能良好的材料，也为汽车电子设备的制造提供了重要支持。
此外，有色金属新材料在电子通讯领域也具有重要意义。
铜、铝等导电性能良好的金属材料被广泛应用于电子线路板、通讯设备等领域，提高了设备的传输速度和稳定性。
同时，铜合金、铝合金等耐腐蚀性良好的材料，也为电子设备的使用寿命提供了保障。
最后，有色金属新材料在建筑工程领域也有着重要的应用。
铝合金、镁合金等轻质高强材料被广泛应用于建筑结构中，提高了建筑物的整体稳定性和抗风抗震能力。
同时，铜合金、锌合金等耐腐蚀性良好的材料，也为建筑物的外墙装饰、屋面防水等提供了重要支持。
总的来说，有色金属新材料在各个领域都发挥着重要作用，为现代工业的发展提供了重要支持。
随着科技的不断进步，有色金属新材料的研究和应用也将不断深化，为各行各业的发展带来新的机遇和挑战。
我们有理由相信，有色金属新材料一定会在未来的发展中发挥越来越重要的作用，为人类社会的进步做出更大的贡献。
有色金属简介介绍
06
有色金属的未来发展与挑战
新兴领域的应用拓展
新能源领域
随着新能源产业的发展，如电动汽车、太阳 能和风能等，对有色金属如锂、钴、镍等的 需求将会大幅增加。
医疗领域
有色金属如钛、锆等在医疗领域的应用不断扩大， 如医疗器械、人工关节、牙科种植体等。
智能制造
有色金属如铜、铝、锌等在智能制造领域的 应用也将逐渐增加，如工业机器人、智能家 居等。
有色金属简介介绍
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目录
• 有色金属概述 • 有色金属的特性与用途 • 有色金属的生产与消费 • 有色金属市场分析 • 有色金属的冶炼与回收 • 有色金属的未来发展与挑战
01
有色金属概述
定义与分类
定义
有色金属是指除铁、锰、铬等黑色金属外，其他所有金 属的总称。它们具有良好的导电、导热、延展、耐腐蚀 等特性，被广泛应用于工业、科技、生活等各个领域。
技术进步带来的影响
随着科技的不断进步，新的冶炼技术和生产工艺将不断涌现，这将提高 有色金属的生产效率并降低成本，从而对市场价格产生影响。
05
有色金属的冶炼与回收
有色金属的冶炼工艺
火法冶炼
利用高温还原剂将矿石中的有色 金属还原出来，主要包括焙烧、
熔炼、电解等环节。
湿法冶炼
利用化学溶剂将矿石中的有色金属 溶解出来，再进行提取和纯化，主 要包括浸出、萃取、电解等环节。
03 新材料研发
近年来，随着科技的不断进步，新型的有色金属 材料不断涌现，如高强度铝合金、超导钛合金等 ，为各行业的发展提供了新的可能性。
02
有色金属的特性与用途
铝及其用途
铝的密度低，仅次于镁和锂，是 常见的金属中密度最低的金属之 一。
有色金属新材料
有色金属新材料
有色金属新材料是指除了铁、钢以外的金属材料，主要包括铜、铝、镁、钛、镍、锌等金属及其合金。
随着现代工业的发展，有色金属新材料在航空航天、汽车制造、电子通讯、建筑材料等领域得到了广泛的应用，成为推动工业进步和技术创新的重要力量。
首先，有色金属新材料具有优良的物理和化学性能。
铜具有良好的导电性和导
热性，因此被广泛应用于电气设备和通讯设备的制造；铝具有较低的密度和优良的耐腐蚀性，被广泛应用于航空航天领域；镁具有较低的比重和较高的强度，被广泛应用于轻量化材料的制造。
这些优良的物理和化学性能，使得有色金属新材料在各个领域都有着重要的地位。
其次，有色金属新材料具有良好的加工性能。
铜、铝、镁等有色金属可以通过
压铸、挤压、锻造等工艺进行加工，制成各种复杂的零部件，满足不同领域的需求。
而且，有色金属材料可以与其他材料进行复合加工，形成新的复合材料，提高了材料的性能和使用寿命。
此外，有色金属新材料还具有良好的回收再利用性能。
相比于铁、钢等黑色金属，有色金属在回收再利用过程中能耗较低，且不易产生环境污染，符合可持续发展的要求。
因此，有色金属新材料在环保和资源循环利用方面具有独特的优势。
综上所述，有色金属新材料在现代工业中具有重要的地位和作用。
随着科技的
不断进步和工艺的不断完善，有色金属新材料的应用范围将会更加广泛，性能将会更加优越，为推动工业发展和社会进步发挥着重要的作用。
我们期待有色金属新材料在未来的发展中能够发挥更大的潜力，为人类社会的可持续发展贡献更大的力量。
《有色金属材料》课件
挤压
将金属材料通过模具加热至一定 温度，然后施加压力，使其从模 具中挤出，形成所需截面形状。
有色金属材料的应用领域
电子行业
有色金属材料广泛应用于电子 器件中的导线、接头和散热器 等部件。
建筑行业
有色金属材料常用于建筑外墙、 屋顶和装饰材料，提供耐腐蚀 和美观的特性。
制造行业
有色金属材料在汽车、航空航 天、机械制造等领域中广泛应 用于零部件的制造。
有色金属材料的市场前景
随着科技进步和工业发展，对有色金属材料的需求将持续增长。新兴领域如 新能源和电动车市场的崛起，为有色金属材料带来了更多的机遇。
有色金属材料行业的发展趋势
1
材料创新
研发新的有色金属材料，提高材料的强
绿色制造
2
度、导电性和管理性能。
推动绿色可持续制造，减少对环境的影
响。
3
工艺改进
《有色金属材料》PPT课 件
在这份《有色金属材料》的PPT课件中，我们将探讨有色金属材料的定义、分 类和特点，加工工艺，应用领域，市场前景以及行业的发展趋势。
有色金属材料的定义
有色金属材料是指那些不属于铁铸件、钢材、及其合金的金属材料。它们通常具有较高的导电性、导热性和耐 腐蚀性。
有色金属材料的分类和特点
改进加工工艺，提高生产效率和质量。
总结和展望
有色金属材料在现代社会中发挥着重要作用，并将继续在技术创新和工业发 展中发挥重要的贵金属材料（如金、银、 铂）和常见有色金属材料（如铜、铝、镍）。
特点
有色金属材料通常具有较高的导电性、导热性 和良好的可塑性，使其广泛应用于电子、建筑 和制造行业。
有色金属材料的加工工艺
铸造
轧制
铸造是将金属熔化后，倒入模具 中制造所需形状的一种加工工艺。
有色金属材料优秀课件
➢力学性能
✓强度较高，室温~200MPa；极好的塑性和韧性, 无冷脆
• 纯铜应用：电力电子（电缆、电刷、电线），防磁机 械8.3.2 铜的合金化及分类
1. 铜的合金化：与Al、Mg合金化类似
Mg 合金 1.74 2.5% HCP 650°C 合金350MPa 较小(抗冲击振动性好) 差 差 差 Al Zn Mn Zr 铸造类、变形类 与铝类似
8.3 铜及铜合金
8.3.1 工业纯铜及其应用
• 纯铜的结构特点：FCC结构；无同素异构转变 • 纯铜的性能特点：
➢物理性能
✓紫红色（紫铜）；密度8.9g.cm-2, 熔点1083°C ✓导电导热性好，仅次于Ag ✓无磁性，碰撞无火花
LCYxx ➢ 锻铝：Al-Mg-Si-Zn，合金元素多、含量低，强
度与硬铝类似；牌号LDxx
问题：时效铝合金的耐腐蚀性一般较差，说明原因
8.2 镁及镁合金
密度 资源 结构 熔点 强度 弹性模量 塑性、韧性 耐蚀性(常规条件) 导电、导热性 主要合金化元素 合金分类 强化与热处理
Al 合金 2.72 占地壳8.2% FCC 660°C 合金可达450MPa 较大 好 好 好 Cu Mg Si Mn Zn Li 铸造类、变形类 五种
性一般; ；牌号ZL40X
8.1 铝及铝合金
8.1.4 常用铝合金及其应用
8.1 铝及铝合金
8.1.4 常用铝合金及其应用
2. 变形铝合金
➢ 分类：以性能和使用特点分为防锈铝、硬 铝、超硬铝、锻铝（可热处理强化）
➢ 性能特点及应用
➢ 防锈铝：Al-Mn、Al-Mg合金；牌号LF ➢ 硬铝：Al-Cu-Mg,强度可达420MPa; 牌号LYxx ➢ 超硬铝：Al-Cu-Mg-Zn,强度可达680MPa; 牌号
有色金属材料
分类方法
分类方法
按合金系统分 重有色金属合金、轻有色金属合金、贵金属合金、稀有金属合金等；按合金用途则可分：变形（压力加工用 合金）、铸造合金、轴承合金、印刷合金、硬质合金、焊料、中间合金、金属粉末等。 按化学成份分类 铜和铜合金材、铝和铝合金材、铅和铅合金材、镍和镍合金材、钛和钛合金材。按形状分类时。可分为：板、 条、带、箔、管、棒、线、型等品种。 按生产及应用分类 1、有色冶炼产品：指以冶炼方法得到的各种纯有色金属或合金产品。 2、有色加工产品 (或称变形合金 )：指以机械加工方法生产出来的各种管、捧、线、型、板、箔、条、带等 有色半成品材料。 3、铸造有色合金：指以铸造方法，用有色金属材料直接浇铸形成的各种形状的机械零件。 4、轴承合金：专指制作滑动轴承轴瓦的有色金属材料。
有色金属材料
是铁、锰、铬以外的所有金属的统称
01 有色金属概述
目录
02 分类方法
03 金属矿物
04 重金属介绍
05 贵金属介绍
06 运行情况
基本信息
狭义的有色金属又称非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称，广义的有色金属还包括有色合金。有 色合金是以一种有色金属为基体，通常大于50%，加入一种或几种其他元素而构成的合金。
贵金属介绍
贵金属介绍
贵金属主要指金、银和铂族金属（钌、铑、钯、锇、铱、铂）等8种金属元素。这些金属大多数拥有美丽的 色泽，对化学药品的抵抗力相当大，在一般条件下不易引起化学反应。它们被用来制作珠宝和纪念品，而且还有 广泛的工业用途。
种类及其含量要求 金银铂钯贵金属 依 据 G B 11 8 8 7 － 2 0 0 2 《 首 饰 贵 金 属 纯 度 的 规 定 及 命 名 方 法 》 ， 市 场 上 销 售 的 贵 金 属 首 饰 可 分 为 金 首 饰 、 银 首饰、铂首饰和钯首饰4种。 金首饰 贵金属产品根据金含量的不同，通常可分为18K金、足金和千足金等。1K等于100%除以24，即1K约等于 4．1667%。24K的理论纯度为100%。 ①18K金首饰的金含量不低于75.0%，可标识为18K或G18K、G750、Au750、金18K、金750。 ②足金首饰的金含量不低于99.0%，可标识为足金或G990、Au990、金990。
有色金属材料
有色金属材料
有色金属材料是一类重要的工程材料，具有良好的导电性、导热性和机械性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子通讯等领域。
主要包括铜、铝、镁、钛等金属材料。
下面将分别介绍这些有色金属材料的特性及应用。
首先，铜是一种重要的有色金属材料，具有良好的导电性和导热性，因此被广
泛应用于电气工程领域。
铜制品主要包括电线、电缆、变压器等，其优良的导电性能使得铜成为电气设备的理想材料。
其次，铝是另一种重要的有色金属材料，具有较低的密度和良好的耐腐蚀性能，被广泛应用于航空航天和汽车制造领域。
铝合金材料具有良好的强度和韧性，可以用于制造飞机、汽车车身和发动机零部件。
除此之外，镁是一种重要的轻金属材料，具有较低的密度和良好的加工性能，
被广泛应用于航空航天和军工领域。
镁合金材料具有良好的抗冲击性和耐腐蚀性能，可以用于制造航空发动机、导弹和火箭等产品。
最后，钛是一种重要的结构材料，具有良好的高温强度和耐腐蚀性能，被广泛
应用于航空航天和医疗器械领域。
钛合金材料具有良好的抗拉强度和抗疲劳性能，可以用于制造飞机结构零部件和人工关节等产品。
综上所述，有色金属材料具有良好的导电性、导热性和机械性能，被广泛应用
于航空航天、汽车制造、电子通讯等领域。
不同种类的有色金属材料具有各自独特的特性和应用，对于提高产品性能和降低产品重量具有重要意义。
随着科技的不断进步，有色金属材料在未来将有更广阔的应用前景。
吉林大学工程材料课件——第八章 有色金属材料
分类,牌号及应用: 分类,牌号及应用: 普通黄铜 黄 铜 特殊黄铜 Cu-Zn合金, H59,H62 ,H70等 - 合金 合金, H-黄铜 数字-Cu% 数字- 黄铜 应用:水管,油管,散热器等. 应用:水管,油管,散热器等. 普通黄铜基础上加入Al Mn Pb Si 普通黄铜基础上加入 进一步提高强度,硬度, 进一步提高强度,硬度,耐磨性和 耐蚀性. 耐蚀性. 牌号: 表示含铅黄铜, 牌号:HPb59-1 表示含铅黄铜, Cu%=59 Pb%=1 应用:制造船舶, 应用:制造船舶,化工中的高强耐 蚀零件钟表, 蚀零件钟表,机械的轴瓦耐 磨零 件等
用途:制造飞机大梁,蒙皮等. 用途:制造飞机大梁,蒙皮等. 4. 锻铝合金 主要合金元素: - - 主要合金元素:Mg-Si-Cu, 常用牌号: 常用牌号:LD5 L-铝 - LD7 D-锻造 -
Cu-Mg-Ni - - 数字- 数字-顺序号
特点:具有良好的锻造成型性,可固溶处理 人工 特点:具有良好的锻造成型性,可固溶处理+人工 时效强化. 时效强化. 用途:制造直升飞机的叶片,航空发动机活塞. 用途:制造直升飞机的叶片,航空发动机活塞.
第一节 铝及其合金 一,工业纯铝 特性: 特性: 1,熔点低,比重小.熔点为 ,熔点低,比重小.熔点为660.4 ℃ 密度 2.72 2,导电性和导热性好,仅次于银,铜,金居第四位. ,导电性和导热性好,仅次于银, 金居第四位. 3,面心立方晶格,强度低(σb=80-100MPa), 塑 ,面心立方晶格,强度低( ), 性好( ),可以通过压力加工成各种型材 性好(ψ=80%),可以通过压力加工成各种型材,与其 ),可以通过压力加工成各种型材, 面心立方晶体有关. 面心立方晶体有关. 4,抗大气腐蚀好,其表面有一层致密的氧化膜. ,抗大气腐蚀好,其表面有一层致密的氧化膜. 牌号: 牌号:工业纯铝牌号有 L1 L2 …….. L7 数字大纯度低 工业高纯铝牌号有L0 L00 工业高纯铝牌号有 数字大纯度高. 高纯铝 L01 L02 ……L04 数字大纯度高. 主要用途:电线, 主要用途:电线,电缆
有色金属新材料
有色金属新材料有色金属新材料是指除了铁、钢以外的金属材料，主要包括铜、铝、镁、钛、镍等金属及其合金。
随着工业技术的不断发展和进步，有色金属新材料在各个领域的应用也越来越广泛。
本文将就有色金属新材料的特点、应用领域以及未来发展趋势进行探讨。
首先，有色金属新材料具有良好的导热性和导电性能，因此在电子、通讯、航空航天等领域得到了广泛的应用。
铜和铝是常见的导电材料，它们在电缆、电子元器件等领域有着重要的作用。
此外，镁合金由于其轻质、高强度的特点，被广泛应用于航空航天领域，用于制造飞机、导弹等部件，具有重要的战略意义。
其次，有色金属新材料还具有良好的耐腐蚀性能，因此在化工、海洋工程、环保等领域有着重要的应用。
钛合金由于其优异的耐蚀性能，被广泛应用于海洋工程领域，用于制造船舶、海洋平台等设备。
此外，铝合金也常用于制造化工设备，如反应釜、储罐等，具有良好的耐腐蚀性能和轻质的特点。
再次，有色金属新材料在汽车、航空航天、轨道交通等领域也有着广泛的应用。
铝合金由于其轻质、高强度的特点，被广泛应用于汽车制造领域，用于制造车身、发动机零部件等。
此外，镍基高温合金在航空航天领域有着重要的应用，用于制造发动机、涡轮等高温部件。
最后，随着科技的不断进步和发展，有色金属新材料在节能环保、新能源、生物医药等领域的应用也将会不断扩大。
例如，铝合金在轻量化汽车、新能源汽车领域有着广阔的应用前景。
此外，生物医药领域对金属材料的要求也越来越高，有色金属新材料将会在人工关节、植入物等医疗器械领域发挥重要作用。
综上所述，有色金属新材料具有良好的导热性、导电性、耐腐蚀性等特点，在电子、通讯、航空航天、化工、汽车、医疗等领域有着广泛的应用。
随着社会的不断发展和进步，有色金属新材料的应用领域将会不断扩大，未来发展的前景十分广阔。
希望本文的介绍能够对有色金属新材料有所了解，为相关领域的研究和应用提供一定的参考和帮助。
有色金属的知识
有色金属的知识有色金属是指具有一定的电导性和热导性的金属材料，主要指铜、铝、镍、锌、锡、铅等金属。
这些金属在工业生产和日常生活中都有广泛的应用。
下面将从不同方面介绍有色金属的知识。
一、有色金属的特点有色金属相对于黑色金属来说，具有较好的导电性和导热性，同时还具有良好的可塑性和耐腐蚀性。
这些特点使得有色金属在电子、电器、航空航天、建筑和汽车等领域中得到广泛应用。
二、铜铜是最早被人类发现和应用的金属之一，具有良好的导电性和导热性。
铜的延展性和可塑性也很好，可以加工成各种形状的产品。
因此，铜在电子电器领域中被广泛应用，如导线、电缆、变压器等。
此外，铜还用于制造管道、合金和装饰品等。
三、铝铝是一种轻质金属，密度较小，但具有较好的强度和耐腐蚀性。
铝的导电性和导热性较好，可以制成导线和散热器等产品。
另外，铝在航空航天、汽车和建筑等领域中也得到广泛应用，如飞机、汽车车身和建筑材料等。
四、镍镍具有良好的耐腐蚀性和高温性能，被广泛应用于化工、航空航天和核工业等领域。
此外，镍还用于制造合金，如不锈钢、合金钢等。
五、锌锌是一种常见的金属，具有良好的耐腐蚀性。
锌主要用于镀层、合金和电池等领域。
例如，锌可以用于制造镀锌铁皮和镀锌钢管，以提高其耐腐蚀性。
六、锡锡是一种柔软的金属，具有良好的延展性和可塑性。
锡主要用于锡合金和焊料等领域。
例如，锡合金可以用于制造锡铅合金，用于电子焊接。
七、铅铅是一种重金属，具有较好的韧性和耐腐蚀性。
铅主要用于电池、防护材料和焊接等领域。
例如，铅酸电池被广泛应用于汽车、电动车和太阳能储能系统等。
有色金属具有导电性和导热性好、可塑性强、耐腐蚀性好等特点，被广泛应用于电子、电器、航空航天、建筑和汽车等领域。
不同的有色金属在不同领域有着各自的应用。
了解有色金属的特点和应用，有助于我们更好地认识和应用这些金属材料。
有色金属材料-
机械制造基础
2、铜合金
➢ 主要合金成份分类 黄铜-----铜锌合金 青铜-----铜锡合金等(除了锌镍外，加入其他元素的合金 均称青铜) 白铜-----铜镍合金
铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧 化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工 业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。 (3) 铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍 (4)铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银)，在100 ℃～150 ℃时 可制成薄于0.01 mm的铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还 可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。 （5）耐低温，铝在温度低时，它的强度反而增加而无脆性，因此它是理想 的用于低温装置材料，如冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、氧化氢的生 产装置。
机械制造基础
➢ 特殊黄铜 为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰 ﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑 低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强 度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和 旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作 钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。 船舶常 用的消防栓防爆月牙扳手，就是黄铜加铝铸造而成。
F-15高性能战斗机使 用35.5％铝合金
机械制造基础
发射“阿波罗”号飞 船的 “土星” 5号运载 火箭各级的燃料箱、氧 化剂箱、箱间段、 级 间段、尾段和仪器 舱 都用铝合金制造
机械制造基础
铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金
工程材料-有色金属及其合金PPT
鼓风机用密封件(ZL102) 及抗空架件(ZL301)
.
15
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)
.
16
三、 铜及铜合金
（一）.铜的性能特点: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 性好等。 工业纯铜 T1～T4，
普通青铜 ( 锡青铜 ) ( tin bronze )
特殊青铜 ( 无锡青铜 ) ( tin – free bronze )
.
27
青铜牌号的表示方法
Z Q Sn10 – 1
.
其它合金元 素含量为1% 主加元素锡其含 量为WSn = 10% 青铜
铸造
28
一) 锡青铜 ( tin bronze )
叶片(2A11)等重要零件。
（2）铝锰合金（防锈铝合金） 成分：AL—Mn（主）－Mg Mn,Mg的作用： 提高抗腐蚀性能及塑性，固溶强化
.
10
性能：抗蚀性高，塑性好，不能热处理强化，可冷变形强化。 应用：油箱、 油管（罐）、铆钉（3A21）等。
（3）铝锌合金（超硬铝）
成分：Al－Zn－Cu－Mg
纯铝的牌号：四位字符（以1开头，第二位表示纯铝的成分 状况，第三、四位表示铝的质量分数小数点后两位数。）
二、铝合金：
向铝中加入合金元素 → 铝合金 。
常加的合金元素 ：主：Cu,Mg,Si,Zn,Mn等；
微：Ti,Z. r,Cr,B等；
4
共晶点
合金元素
1 铝合金的分类
变形铝合金 （D以左）
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3、铍青铜
以铍为主加元素的铜合金，铍含量为1.7~2.5%。
具有高的强度、弹性极限、耐磨性、耐蚀性，良好的 导电性、导热性、冷热加工及铸造性能，但价格较贵. 常用牌号有QBe2、QBe1.7、
铍青铜制品
QBe1.9等 。
用于重要的弹性件、耐磨
件，如精密弹簧、膜片，
高速、高压轴承及防爆工
具、航海罗盘等重要机件.
铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性 。
铝合金常加入的元素主要有Cu、 Mg、 Mn、 Zn 、 Si等，此外还有Cr、Ni、Ti、Zr 等辅加元素。
铝合金型材
铝铸件
二、铝合金的分类
铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。 可将铝合金分 为形变铝合金 和铸造铝合金
铝合金分类示意图
两大类。
飞机翼梁(腹板 为硬铝合金)
③ 超硬铝合金
属Al-Zn-Mg-Cu系合金，并
含有少量Cr和Mn。
时效强化效果超过硬铝合金. 热态塑性好，但耐蚀性差。 常用合金有 LC4 (7A04 )、 LC9 (7A09 )等，主要用于工 作温度较低、受力较大的结 构件, 如飞机大梁、起落架等.
飞 机 主 起 落 架
常用的Al-Mn系合金有 LF21（ 3A21 ），其抗蚀性 和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆 钉等需要弯曲、冲压加工的零件。 常用的Al-Mg系合金有 LF5（ 5A05 ），其密度比纯 铝 小 ， 强 度 比 Al-Mn 合金高，在航空工业 中得到广泛应用，如
汽化 器(热 交换 管为 LF21)
单黄铜好，铸造性能改善。
常用牌号有HPb63-3、HAl60-1-1、HSn62-1、 HFe59-1-1、ZCuZn38Mn2Pb2、ZCuZn16Si4等。 主要用于船舶及化工零件，如冷凝管、齿轮、螺旋 桨、轴承、衬套及阀体等。
三、青铜
除黄铜和白铜外的其他铜合金
青铜制品
统称为青铜。
四、白铜
以镍为主要合金元素的铜
合金称白铜。分普通白铜
白铜件
和特殊白铜。
普通白铜是Cu-Ni二元合金，具有较高的耐蚀性和抗
腐蚀疲劳性能及优良的冷热加工性能。 普通白铜牌号：B+镍的平均百分含量，如B5。 常用牌号有B5、B19等 。用于在蒸汽和海水环境下工 作的精密机械,仪表零件及冷凝器,蒸馏器,热交换器等.
有色金属及其合金
在工业生产中，通
常把铁及其合金称
为黑色金属，把其
他非铁金属及其合 金称为有色金属。
有色金属的产量和用量不如黑色金属多，但由于其具
有许多优良的特
性，如特殊的电、
磁、热性能，耐 蚀性能及高的比 强度(强度与密度 之比)等，已成为 现代工业中不可 缺少的金属材料.
Al Fe 塑 料 其 它 橡 胶 磁 玻 材 璃 料
汽车机油泵衬套
2、复杂黄铜 在简单黄铜的基础上加入Pb、 Sn、 Al、 Mn、 Fe、Co、Ni 等元素形成复杂黄铜。 加工特殊黄铜的牌号为：
黄铜棒
H(黄)+主加元素符号(Zn除
外)+铜平均百分含量+主加元
素平均百分含量, 如HPb59-1.
黄 铜 制 品
复杂黄铜强度、耐蚀性比简
加入其他合金元素的铝硅铸造合金
称特殊 (或复杂)硅铝明。
Al-Si系铸造铝合金的铸造性能好， 具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接 性能。 铸件致密度较小，强度不够高
活塞(裙部为铝硅合金)
用于制造飞机、仪表、
电动机壳体、汽缸体、
风机叶片、发动机活塞 等形状复杂但对强度要 求不高的铸件。
⑵ Al-Cu系铸造铝合金 这类合金的耐热性好，强度较高；但密度大，铸造 性能、耐蚀性能差，强度低于Al-Si系合金。 常用代号有ZL201
制造管道、容器、铆
钉及承受中等载荷的
零件。
② 硬铝合金
主要是Al-Cu-Mg系合金，并含少量Mn。 可进行时效强化，也可进行变形强化。 强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。
常用硬铝合金如LY11
(2A11)、 LY12 (2A12) 等，用于制造冲压件、 模锻件和铆接件，如 螺旋桨、梁、铆钉等.
全世界铝的用量
一次生产量
二次回收量
总用量
GB 3190-82中的旧牌号仍 可继续使用，表示方法为:
防锈铝合金：LF +序号 硬铝合金： LY +序号 超硬铝合金：LC +序制 品
铝合金波纹管
铝是可以回收利用的金属
⑵ 常用变形铝合金
中TA1~TA3为工业纯钛。
1、型钛合金 主加元素为铝，还有锡、
钛合金氢泵 诱导轮
硼等。
不能热处理强化，通常
在退火状态下使用,组织
为单相固溶体.
钛合金氢泵壳体
强度低于另两类钛合金， 但高温强度、抗蠕变性 能及耐蚀性优越.
常用牌号有TA5、TA7等
主要用于制造500℃以下工作的 零件，如飞机压气机叶片、导弹 的燃料罐、超音速飞机的蜗轮机 匣及飞船上的高压低温容器等。
四、铝合金的牌号、性能及用途
1、铸造铝合金
包括：
Al- Si系： 代号为ZL1+两位数字顺序号 Al-Cu系：代号为ZL2+两位数字顺序号
Al-Mg系：代号为ZL3+两位数字顺序号
Al-Zn系： 代号为ZL4+两位数字顺序号
⑴ Al-Si系铸造铝合金 又称硅铝明。其中 ZL102(ZAlSi12)是含
2、铝青铜 以铝为主加元素 的铜合金，铝含 量为5~11%。 强度、硬度、耐 能好，但焊接性能差。
大型水力发电设备中的抗磨环
磨性、耐热性及耐蚀性高于黄铜和锡青铜，铸造性 常用牌号有QAl5、QAl7、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2等。
主要用于制造船舶、飞机及仪器中的高强、耐磨、
耐蚀件，如齿轮、轴承、蜗轮、轴套、螺旋桨等。
纯钛密度小，熔点高。
882.5℃发生同素异构转变Ti⇌-Ti, 由体心立方-Ti转 变为密排六方-Ti.
纯钛比强度高，塑性、低温
韧性好 耐蚀性和耐热性优良。 美F-22战机约36%重量的零 件用钛合金制造
纯钛主要用于 350℃ 以下工作、强度要求 不高的零件，如石油 化工用热交换器、反 应器，海水净化装置
(ZAlCu5Mn)、ZL203
(ZAlCu4)等。主要用于 制造在较高温度下工作 的高强零件，如内燃机 汽缸头、汽车活塞等。
汽缸头
⑶ Al-Mg系铸造铝
合金 这类合金的耐蚀性 好，强度高，密度 小；但铸造性能差, 耐热性低。
鼓风机密封件等 (ZL102、301)
常用代号为ZL301(ZAlMg10)、 ZL303(ZAlMg5Si1)等. 主要用于制造外形简单、承受冲击载荷、在腐蚀性介 质下工作的零件，如舰船配件、氨用泵体等。
④ 锻铝合金 Al-Cu-Mg-Si系合金 可 锻性好，力学性能高， 用于形状复杂的锻件和 模锻件，如喷气发动机
压气机叶轮、导风轮等.
压气机叶片
Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热锻铝合金 常用牌号有LD7
(2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等 。用于制造150
~225℃下工作的零件，如压气机叶片、超音速飞机
及舰船零部件。
钛钢复合反应釜
钛管换热器
钛制蒸馏塔
二、钛合金
纯钛加入合金元素形成钛合金。钛合金几乎都含有 铝。铝能提高钛合金的强度、比强度和再结晶温度. 按退火组织，钛合金可分 为型钛合金、型钛合金 和+型钛合金三类，它 们的牌号分别用TA、TB、
钛合金泵
TC加顺序号表示 。如
TA5、TB2、TC4等。其
加工青铜的牌号为：Q +主加 元素符号及其平均百分含量+ 其他元素平均百分含量 如QSn4-3(含4%Sn、3%Zn). 常用青铜有锡青铜、铝青铜、 铍青铜、硅青铜、铅青铜等。
1、锡青铜
是以锡为主加元素的铜合金， 锡含量一般为3~14%。 锡青铜铸造流动性差，铸件密 度低，易渗漏，但体积收缩率 在有色金属中最小 。 锡青铜耐蚀性良好，在大气、
蒙皮等。
美F-117隐身战斗机
(所用材料大部分是铝合金)
高比强铝合金机翼
第二节 铜及铜合金
一、铜及铜合金性能特点
纯铜呈紫红色，故又称紫铜，
热轧铜合金
具有面心立方晶格，无同素异
构转变，无磁性。
纯铜具有优良的导电性和导热
性，在大气、淡水和冷凝水中
有良好的耐蚀性。塑性好。
铜合金常加元素为Zn、Sn、Al、 Ni、 Mn、Fe、
① 防锈铝合金 主要是Al-Mn和Al-Mg系合 金。
Mn主要作用是提高抗蚀能
力和，并起固溶强化作用.
卫星天线 （LF2）
Mg起固溶强化作用，并降低合金比重。 防锈铝合金锻造退火后组织为单相固溶体，抗蚀性、焊接性
能好，易于变形加工，但切削性能差。
不能进行热处理强化，常利用加工硬化提高其强度。
12%Si的铝硅二元合
12.7% 577℃
金，称为简单硅铝明.
在普通铸造条件下， ZL102组织几乎全部为共晶体，