非铁金属材料及其合金PPT课件

造时易氧化
强度高，易 腐蚀，价格
低
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汽缸头
铝铜合金
大型空压机活塞铝锌合金
活塞(裙部为铝硅合金)
鼓风机用密封件铝镁合金
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铜及铜合金
➢ 纯铜（紫铜）
物理性能：紫红色光泽，密度8.9g/cm3，熔点1083℃，导 电、导热性能良好，塑性好，耐蚀，强度低。 应用：工业上利用铜制造电线、导电零件、油管等；同 时，还利用纯铜（逆磁性材料）不受磁场干扰的特性制备 磁性仪器和其他防磁器械等。
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➢ 青铜
除了以锌或镍为主加元素的铜合金外，其余铜合金外 观多为棕绿色，通称为青铜。 表示方法：Q(青）+ 主加元素符号 + 数字（主加元素含量） －数字（其他合金元素平均含量） 普通青铜：
普通青铜以锡为主加元素，又称锡青铜。它是人类历 史上应用最早的合金，具有良好的耐蚀性、减磨性、抗磁 性和低温韧性，但耐酸性差。
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钛及钛合金
钛合金质量小，强度高，具有很高的耐蚀性和 耐热性。
*人工时效后的铝合金没有回归现象。
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常用的铝合金
➢形变铝合金
形变铝合金是指合金元素含量较低，可以通过压力加工制 成各种型材及成形零件的一类铝合金。 1.防锈铝合金：LF(铝防）+顺序号（化学成分）
如LF5是Mg含量为（4.8～5.5％）的防锈铝合金。这 类合金主要有Al-Mg和Al-Mn系等，塑性好、耐腐蚀，可冷 变形强化，多用于制造受力小、质轻、耐腐蚀的冲压件和 焊接结构件等。
压气机叶片
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➢ 铸造铝合金
合金含量较高，适于铸造成形。 牌号：ZL(铸铝）+ 三位数字
说明：第一位数字表示合金系列； 第二、三位数字表示合金序号（化学成分）。
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铸造 铝合金
铝硅系 合金
铝铜系 合金
铝镁系 合金
铝锌系 合金
铸造、机械 性能良好
高温强度高（耐 热），易腐蚀
强度、塑性高 ，耐腐蚀，铸
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➢ 工业纯铝
物理性能：银白色光泽，密度小（2.7g/cm3），熔点低 （660℃），为非磁性材料。 原子结构：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，工业高纯和工业纯铝，纯 度依次降低。 应用：工业纯铝主要用作制备铝基合金；高纯铝用于科学 试验，化学工业和其他特殊领域。此外纯铝还用于制作电 线、铝箱、屏蔽壳体、反射器、包覆材料及化工容器等。
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铝及铝合金
➢ 铝合金概述
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）。
H70、H68强度较高、塑性很好，用于深冲零件，如散 热器外壳、弹壳等。
H62、H59可高温热加工，强度高，塑性较好，可制造 导管、销钉等。
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复杂黄铜： 又称多元黄铜，在Cu-Zn二元合金的基础上， 加入Sn、Si、Pb、Fe等合金元素，改善和提高其性能。 表示方法：H(黄）+主加元素符号（锌除外）+数字（铜含 量）-数字（主加元素含量，其余为锌含量） 例如：HPb60-1
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铝合金的分类
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铝合金 的分类
不能热处理强化 形变铝合金
能热处理强化
铸造铝合金
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铝合金的热处理
固溶处理：
将铝合金加热至α单相区恒温保持，然后快 速冷却，可在室温下得到过饱和的α 固溶体。
时效处理
自然时效 人工时效
在室温下放置或低温加热时，强度和 硬度会明显升高。
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含4%Cu的铝合金自然时效曲线
纯铜通过合金化处理可以改善其机械性能，铜合金按 其色泽的不同可分为黄铜、青铜、白铜三大类。
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➢ 黄铜
黄铜以锌为主加元素，其外观呈金黄色光泽。我国应 用黄铜在宋代有明确记载。
普通黄铜：H(黄）+数字（铜的百分含量） 属于Cu-Zn二元合金，其力学性能随铜的质量分数变化。
H95、H90、H85有良好的导电性、导热性和耐蚀性，有 适宜的强度和良好的塑性，大量用于冷凝器和散热器。
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2.硬铝合金 : LY(铝硬）+顺序
号（化学成分） 这类合金主要有Al-Cu-Mg系
合金，可通过淬火时效来显著提 高强度，硬度和耐热性能都有所 改善，但耐蚀性较差，多用于制 造中等强度的飞机结构件等。
3.超硬铝合金 ( LC ) : LC(铝超）
+顺序号（化学成分） 这类合金主要有Al-Cu-Mg-Zn
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含4%Cu的铝合金的人工时效曲线
*过时效：时效温度过高合金软化
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回归
温 度
200～
加 250℃
水
热
淬
时效组织
原淬火组织 时间
Leabharlann Baidu
回归：经淬火自然时效后的铝合金（如铝－铜）
重新加热到200～250℃，然后快冷到室温，则合金 强度下降，重新变软，性能恢复到刚淬火状态；如 在室温下放置，则与新淬火合金一样，仍能进行正 常的自然时效，这种现象称为回归现象。
第五节 非铁金属及其合金
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主要内容
铝及铝合金 铜及铜合金 钛及钛合金 镁及镁合金 轴承合金
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概述
1.定义 : 除黑色金属 ( 钢、铁 ) 以外的所 有金属。
2.性能特点:具有独特的物理、化学性能。
3.分类
重金属(密度＞3.5); Cu、Ni 等。 轻金属(密度＜3.5); Al、Mg 等。 贵重金属; Au、Ag、Pt 等。 稀有金属; W、Ti、Nb 等。 半金属; Si、Te、B 等。
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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
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特殊青铜： 特殊青铜是不含锡的青铜合金。 铝青铜有良好的力学性能、耐蚀性和耐磨性，应用最
为广泛。铍青铜有较高的弹性极限和疲劳强度，无磁，冲 击无火花；强毒，限制生产。
另外，还有硅青铜、铅青铜等。
系合金，耐蚀性同样较差，多用 于制造质轻、受力较大的结构件 等。
飞机翼梁(腹板 为硬铝合金)
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飞机主起落架
4.锻铝合金 ( LD ) :LD(锻铝）+顺序号（化
学成分） 这类合金主要有Al-Cu-Mg-Si系合金，热塑性
和耐蚀性较高，适于锻压成形。多用于制造形状 复杂、比强度要求高的受力结构件。