有色金属及其合金课件

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《有色金属及其合金 》课件

《有色金属及其合金 》课件

在电子工业中的应用
总结词
电子工业中大量使用有色金属及其合金,如铜、铝、镍等,用于制造集成电路、连接器 和散热器等。
详细描述
在电子工业中,有色金属及其合金发挥着至关重要的作用。例如,铜及铜合金用于制造 集成电路的引线和连接器等,铝及铝合金用于制造电子元件的散热器和印刷电路板等。 这些合金具有良好的导电性、导热性和可加工性,能够满足电子工业对高性能材料的需
组织
合金中各种相的分布和形态。
3
合金相图与组织的关系
合金的组织取决于其成分和热处理条件,而相图 是研究合金组织和性能的重要工具。
合金化对性能的影响
力学性能
合金化可以改变金属的强度、硬度、韧性等力 学性能,以满足不同应用场景的需求。
物理性能
合金化可以改变金属的导电性、导热性、磁性 等物理性能。
化学性能
合金化概念
合金化
将两种或两种以上的金属元素或非金属元素与一种金 属元素结合,形成具有金属特性的合金的过程。
合金化概念的意义
通过合金化可以改变金属的物理、化学和机械性能, 以满足不同领域的需求。
合金化的应用
在汽车、航空航天、能源、电子等领域得到广泛应用 。
合金相图与组织
1 2
相图
表示合金在不同温度和成分下的相组成和相变规 律的图形。
生产流程
原料准备
包括矿石的破碎、磨细、选矿 等工序,以获得高品位精矿。
冶炼
根据矿石类型和所需金属种类 选择合适的冶炼方法,提取金 属。
加工
将提取出的金属进行铸造、轧 制、锻造或焊接等加工,制成 所需形状和性能的金属制品。
质量检测与控制
对金属制品进行质量检测和控 制,确保产品质量符合要求。

工程材料-有色金属及其合金PPT

工程材料-有色金属及其合金PPT
造性能和耐热性较差。
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)

08 金属材料热处理 第八章 有色金属及其合金 课件.

08 金属材料热处理 第八章 有色金属及其合金 课件.

二) 时效强化 ( ageing strengthening )
1.定义: 在固溶处理后的合金随时间延 续而发生进一步强化的现象。 2.背景资料: 1906年德国 Duralumin首次发现。 1910年德国A· Welmer 发明并获专利。 1916年用于制造飞机。 1938年 Guinier – Preston 建立学说。
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
一) 锡青铜 ( tin bronze )
压力加工 铸造成形 α α+δ σb δ δ
3 710 14
锡青铜铸造组织金相图
锡青铜铸造组织 ( 真空镀膜 )
53×
二) 特殊青铜 ( 无锡青铜 ) ( tin – free bronze )
3.常用的特殊黄铜
海军黄铜 --- HSn62 - 1 易切削黄铜 --- HPb59 - 1
H62 – 1 海军黄铜金相组织图
62Cu – 37Zn – Sn 海军黄铜铸造组织 ( 化染 ) 600
硅黄铜铸造组织金相图
硅黄铜铸造组织 ( 化染 )
50×
铅黄铜退火组织金相图
铅黄铜铸造组织 ( 化染 )
1.铸造铝 – 硅合金 ( ZL101~ZL111 ) :
ZL102合金铸造组织 ( 化染 )
55× 活塞(裙部为铝硅合金)
2.铸造铝 – 铜合金 ( ZL201~ZL203 ) : 有较高的强度、塑性及耐热性,但铸 造性能和耐蚀性较差。
汽缸头
铝铜合金铸造组织 ( 化染 ) 210×
3.铸造铝 – 镁合金 ( ZL301、ZL302 ) : 有较高的强度、韧性及耐蚀性,但铸 造性能和耐热性较差。

83第八章 有色金属及其合金铝合金PPT课件

83第八章 有色金属及其合金铝合金PPT课件

• 少量的铜,特别是银,可提高应力腐蚀抗力,但银昂贵, 工业合金很少采用。
• 锌、镁和铜 在Al-Zn-Mg的基础上加入 铜,形成了Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝,其 强化效果在所有铝合金中最大的,是重 要的航空航天铝合金。
合金中的铜大部分溶入η(MgZn2) 和T(Al2Mg3Zn3)相中,少量溶入α( Al)中。
• 铜和镁 以铜和镁为主要合金元素,形成Al-CuMg合金系列,即硬铝系列,这是变形铝合金中 十分重要的一类合金。
该系列的合金有两个主要强化相,即 θ(CuAl2)和S(A12CuMg) 。硬铝中以S相的过渡 相强化效果最好,θ相的过渡相强化效果稍次, 合金中同时存在S和θ的过渡相时,强化效果最 大。S相的过渡相还有一定的耐热性。一般说来 ,若按质量计算,Cu:Mg≤2.6时,形成S相; Cu:Mg>2.6时,形成S+θ相或θ相。
2020/11/3
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(2)时效强化: 又称沉淀强化。
铝合金经固溶处理(也称淬火)后在室温或较高的
环境温度下,随着停留时间的延长其强度、硬度升高,
塑性和韧性下降的现象。
固溶处理
过饱和固溶体
强、硬度提高
时效
过饱和固溶体分解
强、硬度大幅提高
2020/11/3
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(3)过剩相强化
• 如果铝中加入合金元素的数量超过了极限溶解度,则在固溶
• 与固溶体平衡的相为A18Mn5,其热处理强 化作用不明显,故二元Al-Mg合金为热处理 不强化的合金。而A18Mg5相的形态和分布 对合金抗蚀性能有明显的影响,如果沿晶 界呈链状分布,将造成晶问腐蚀和应力腐 蚀开裂;如果呈弥散状态分布于晶内和晶 界,则合金的抗蚀性能明显提高。
• 锰:锰在铝中的固溶度较低,固溶强

有色金属及其合金.ppt

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第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金
三、铝合金的热处理(退火、淬火和时效)
1.退火
(1) 再结晶退火再结晶温度以上保温后空冷,以消 除变形的加工硬化,提高塑性。
(2) 低温退火消除内应力,适当增加塑性,通常 在180~300℃保温后空冷。
(3) 均匀化退火消除铸锭或铸件的成分偏析及内应 力,提高塑性,通常在高温长时间保温后空冷。
2020年1月25日星期六
5
第九章 非铁金属及其合金
二、铝合金的分类
§1 铝及其合金
铝 中 加 入 适 量 Si、Cu、Mg、Zn、Mn 等 主 加 元 素和Cr、Ti、Zr、B、Ni等辅加元素,组成铝合 金,可提高强度并保持纯铝的特性。
根据成分和生产工艺分两大类:
1) 变形铝合金
2) 铸造铝合金
第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金
三、铝合金的热处理(退火、淬火和时效)
3. 时效
时 效:将淬火后的铝合金,在室温或低温加 热下保温一段时间,随时间延长其强度、硬度显著升 高而塑性降低的现象。
自然时效:室温下进行的时效; 人工时效:低温加热下进行的时效。
时效实质:第二相从过饱和、不稳定的单一α固 溶体中析出和长大,由于第二相与母相(α相)的共 格程度不同,使母相产生晶格畸变而强化。
第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金 §2 铜及其合金 §3 钛及其合金 §4 轴承合金 §5 其它非铁合金
2020年1月25日星期六
1
第九章 非铁金属及其合金
绪论
除铁之外的其它金属称为非铁金属:
轻金属ρ<4.5g/cm3如Al、Mg、K、Na、Ca等。
重金属ρ>4.5g/cm3如Cu、Zn、Ni、Sn、Pb、Co等。

第9章 有色金属及其合金综述PPT课件

第9章  有色金属及其合金综述PPT课件
1.铜合金的分类及牌号表示方法
(1)铜合金的分类 通常有下列两种分法:
①按化学成分 铜合金可分为黄铜、青铜及白铜(铜镍合金)三大类 • 黄铜是以锌为主要合金元素的铜-锌合金。 有普通黄铜和特殊黄铜
(或复杂黄铜)。
• 青铜是以除锌和镍以外的其它元素作为主要合金元素的铜合金。按其 所含主要合金元素的种类可分为锡青铜、铅青铜、铝青铜、硅青铜等。
黄铜棒
(3)特殊黄铜 在普通黄铜 基础上,再加入其它合金
元素所组成的多元合金称 为特殊黄铜。
• 合金元素:锡、铅、铝、硅、锰、 铁等。
• 命名: 依据加入的第二合金元素,
如锡黄铜、铅黄铜、铝黄铜等。

• 性能:性能提高,工艺性能改




• 牌号 HSi80-3
• 应用举例:船舶零件,在海水、淡水和蒸汽﹙< 265℃ 条件下工作的零件)
3.青铜
• 青铜(bronze)是人类应用最 早的一种合金,原指铜锡合金。
• 性能:流动性差,偏析倾向大 及易形成分散缩孔 。 收缩率小, 抗蚀性比纯铜和黄铜好 。
青铜制品
• 按照生产方式分类: 压力加工青 铜和铸造青铜
• 牌号:ZCuSn10P1,(ZQSn10-1)
船用青铜软 管快速接头 阀(锡青铜阀 体、阀盖)
飞机翼梁(腹板 为硬铝合金)
(3)铝-铜-镁-锌系合金 这 类合金又叫超硬铝。
• 应用:飞机上受力大的结 构零件,如起落架、大梁 等。在光学仪器中,用于 要求重量轻而受力较大的 结构零件。 飞 机 主 起 落 架
(4)铝-铜-镁-硅系合金 这 类合金又叫锻铝。
• 特点:力学性能与硬铝相近, 但热塑性及耐蚀性较高,更适 于锻造 。

第八章有色金属及其合金-PPT精品

第八章有色金属及其合金-PPT精品
Al-Cu-Mg系,它有强烈的时效强化作 用,经时效处理后具有很高的硬度、强度, 同时具有优良的加工工艺性能。含Cu、Mg 量低的硬铝合金,强度低而塑性高,Cu、 Mg量高则强度高、塑性低。
硬铝合金淬火+人工时效,有晶间腐蚀倾 向,故多采用淬火+自然时效。
3、超硬铝合金 LC3、LC4、LC5、LC6、LC9
Al-Zn-Mn-Cu系:
强度达500~700MN/m2,主合金元素是Zn、 Mn、 Cu,同时加入少量的Mg、Cr、Ti。
热处理特点:淬火+人工时效
因为自然时效时间太长50~60天,且自然 时效有较大的应力腐蚀倾向。
4、锻铝合金 LD2、LD5、LD6、LD10
Al-Mn-Si-Cu系合金具有优良的锻造工艺性能。 热处理特点:自然时效很难达到最大的强化
第八章 有色金属及其合金 non-ferrous metal and alloy
本章教学目的:
1、掌握铝合金、铜合金的强化机理及组 织、性能特点
2、熟悉铝合金、铜合金的章重点:1、铝合金的强化机理及组织、性能 2、铜合金的强化机理及组织、性能
本章难点:铝合金、铜合金的强化机理
铸造铝合金
如: ZL102 表示第2号铝硅铸造合金
ZL405 表示第5号铝锌铸造合金
2、变形铝合金的牌号
防锈铝 硬铝 超硬铝 锻铝
LF+顺序号 LY+顺序号 LC+顺序号 LD+顺序号
“LF5” “LY12” “LC4” “LD5”
七、常用铸造铝合金
1、 Al-Si 系铸造铝合金(硅铝明)
a、简单硅铝明
故含氧铜应在氧化性气氛中进行退火、热加工。
缺点:抗蚀性差,热裂倾向大。

第7章 有色金属及其合金PPT课件

第7章 有色金属及其合金PPT课件
10
硬铝合金分为以下3类: (1)低合金硬铝:如2A01(LY1)。合金中镁和铜含量较低,
塑性好,强度低,可进行淬火自然时效,但时效速度较 慢,主要用于制作铆钉。 (2)标准硬铝:如2A11(LY11)为标准硬铝。合金元素含 量中等,强度和塑性均属中等水平。经退火后工艺性能 良好,可以进行冷弯、冲压等工艺过程;时效后,切削 加工性也比较好。主要用于制作中等负荷的结构零件 (3)高合金硬铝:如2A12(LY12),2A06(LY16)等。合 金中镁和铜等合金元素含量较多,强度和硬度较高,但 塑性及变形加工性能较差, 主要用于制作航空模锻件 和重要的销、轴等零件
××××
序号
改型情况,0、A表示原始合金,其余为改型合金
铝合金组别,表示主加元素种类
第一位数字为1~9: 1为纯铝、2 为以铜为主合金元素、3 为以锰为主合
金元素、4 以硅为主合金元素、5 以镁为主合金元素、 6以镁硅为主合金元素、7 锌为主合金元素、8 其它元素 为主合金元素的、9 备用合金组。
6
在室温下进行的时效强化又称为自然时效。 将淬火后的铝合金略微加热(150ºC)进行时效, 则称为人工时效。
铝合金的强化方式主要有固溶强化、加工硬 化、时效强化、细晶强化等。
根据其主要性能特点,形变铝合金又分为防 锈铝、硬铝、超硬铝、锻铝合金等。
7
形变铝合金牌号采用国际四位数字体系和四位字符 体系表示:
它们的代号是以ZL+三位数表示,第 一位数字以1, 2,3,4 分别代表铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金和铝 锌合金;第二、三位数字表示各自的序号。
如ZL101为01号铸造铝硅合金、ZL302即为02号铸
造铝镁合金。 牌号用Z+基本铝元素符号+主加合金元素符号+主加

有色金属及其合金综述课件

有色金属及其合金综述课件

拉拔
通过拉拔机将金属线材拉制成 各种规格的细线、弹簧丝等。
表面处理
电镀
通过电解的方法在金属 表面镀覆一层金属或合 金,以提高耐腐蚀性和
美观度。
喷涂
通过喷枪或喷粉装置将 涂料喷涂在金属表面,
形成一层保护膜。
氧化处理
通过化学或电化学的方 法使金属表面形成一层 氧化膜,以提高耐腐蚀
性和美观度。
钝化处理
通过化学方法使金属表 面形成一层钝化膜,以
镁及镁合金
镁是一种轻质金属,具有良好的比强度和比刚度。镁合金广泛应用 于汽车、电子和航空航天等领域。
钴及钴合金
钴是一种具有优良耐腐蚀性和高温强度的金属。钴合金广泛应用于 航空航天、能源和化工等领域。
02
CHAPTER
有色金属的应用领域
建筑行业
铝合金
用于制造门窗、幕墙、支架等, 因其轻便、美观、耐腐蚀而受到 广泛应用。
的破坏和污染,特别是减少废水和废气的排放。
促进循环经济
03
回收和再生利用有色金属是循环经济的重要组成部分,有助于
实现经济、社会和环境的可持续发展。
05
CHAPTER
有色金属的未来发展趋势
新材料研发
01
02
03
高性能轻质材料
研发具有高强度、轻量化 的有色金属合金,用于航 空航天、汽车等领域,替 代传统材料。
铜及铜合金
用于管道、供暖系统、水龙头等 ,因其良好的导热性和耐腐蚀性 而受到青睐。
汽车行业
镁合金
用于汽车零部件,如发动机罩、气瓶 架等,以减轻重量并提高燃油经济性 。
铝合金
用于汽车车身、底盘和悬挂系统等, 以提高汽车的结构强度和轻量化。
电子行业

3金属材料有色金属及其合金课堂PPT

3金属材料有色金属及其合金课堂PPT

铸造青铜 —— 如Sn青铜 , ZCuSn10Zn2 。
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(3)白铜 —— Cu-Ni 系合金 ➢以镍为主要合金元素,B(白)+镍质量分数,例B19 ➢铜、镍无限固溶,单相α, ➢可冷、热变形,较好的强度和优良的塑性。它的抗蚀性 很好,电阻率较高。 ➢用于制造船舶仪器零件、化工机械零件及医疗器械等。
一切能时效硬化的合金都有 回归现象。
自然时效后的铝合金在反复 回归处理和再时效时强度有 所降低。
时效后的铝合金可在回归处 理后的软化状态进行各种冷 变形。利用这种现象,可随 时进行飞机的铆接和修理 等。
8
2、变形铝合金
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 +序号 锻铝合金: LD +序号
(2)时效强化(第二相强化) 在室温下放置或低温加热时,强 度和硬度会明显升高。这种现象 称为时效或时效硬化。
时效的条件: 合金能在高温形成均匀的固溶体,并且固溶体中 溶质的溶解度必须随温度的降低而显著降低。
6
CuAl2
Al-Cu合金相图
含4%Cu的Al-Cu合金的自然时效曲线
时效规律
① 时效温度越高, 强度峰值 越低, 强化效果越小;
30
(3) (a + β)钛合金
钛中加入a 和β 稳定化元素所得到的(a + β)钛合金,
塑性很好,容易锻造、压延和冲压,并可通过淬火和 时效进行强化。热处理后强度可提高50%~100%
典型牌号:TC4,成分:Ti-6Al-4V 强度高,塑性好,在400℃时组织稳 定,蠕变强度较高,低温韧性好,抗海 水应力腐蚀及抗热盐应力腐蚀

有色金属及其合金ppt课件

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四、变形铝合金
§1 铝及其合金
变形铝及铝合金牌号表示方法 根据GB/T3190-2008《变形铝及铝合金化学成分》
可直接引用国际四位数字体系牌号或采用国标规定的 四位字符牌号。
全世界铝的用量
一次生产量
二次回收量
总用量
15
第九章 非铁金属及其合金
四、变形铝合金
GB 3190-82中的旧牌号仍 可继续使用,表示方法为:
塑性极好、强度较低(纯度99.99%时,
σb≈80~100MPa,δ=45%),良好的低温性能(-
235℃塑性和冲击韧度也不降低),冷变形加工可 提高其强度,但塑性降低。
铸、压力加工、焊和切削加工性能俱佳。
铁、硅杂质,影响导电性、抗蚀性及塑性。
4
第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金
一、工业纯铝(分类)
铝合金制造的机翼
具有银白色金属光泽,密度
2.72g/cm3,熔点660.4℃,具有良好
的导电和导热性,其导电性仅次于银
和铜。纯铝在空气中易氧化,表面形
成一层能阻止内层金属继续被氧化的
致密的氧化膜,因此具有良好的抗大
气腐蚀性能。
3
第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金
一、工业纯铝(工艺性能)
面心立方结构,无同素异构转变,无磁性。
贵金属 Au、Ag、Pt、Rh(铑)、Cd(镉)等。
稀有金属相对稀少或产量较少Ti、W、V、Nb、Mo等。
放射性金属如镭(Ra)、铀(U)、钍(Th)等。
半金属介于金属与非金属之间的元素,如硅、锗、硼
非铁金属具有许多优良特性
2
第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金
一、工业纯铝(物理性能)

《有色金属及其合金 》课件

《有色金属及其合金 》课件

、型材等产品。
锻造
3 通过锻锤、压力机等设备
将金属或合金锻造成各种 规格的零件或制品。
生产流程
原料准备
将矿石、废旧金属等原料进行破 碎、磨细等处理,以便进行后续 的冶炼或加工。
质量检测与控制
对制品进行质量检测和控制,确 保其符合相关标准和客户要求。
熔炼与浇注将处理后的原料进源自熔炼,熔融 状态的金属或合金被浇注到模具 中形成铸件。
减重效果
采用有色金属及其合金能够显著 减轻飞机重量,提高飞行性能和 燃油经济性。
在建筑行业的应用
结构支撑
有色金属及其合金如钢、 铝等用于制造建筑物的梁 、柱等结构支撑部件,提 供足够的承载能力。
装饰材料
铝合金、不锈钢等有色金 属及其合金作为装饰材料 ,具有美观、耐腐蚀的特 点。
建筑构件
有色金属及其合金用于制 造建筑门窗、栏杆、楼梯 等构件,提高建筑物的安 全性和美观度。
新材料与新技术的发展趋势
轻质高强材料
随着航空航天、汽车等行业的快速发展,对轻质高强材料的需求越来越大,有色金属及 其合金作为重要的结构材料,其轻质高强的发展趋势明显。
新型加工技术
随着科技的进步,有色金属及其合金的加工技术也在不断革新,如激光熔覆、等离子喷 涂等新型加工技术,能够提高材料的表面性能和耐腐蚀性。
在合金中起重要作用的元 素,如铁、碳、镍、铬等 。
合金相图与组织
相图
描述合金在不同温度和成分下各相的组成和 相互关系的图形。
组织
合金中各相的形状、大小、分布和相对数量 。
平衡状态下的相组成
合金在平衡状态下各相的组成和相对数量。
合金化对性能的影响
力学性能
如强度、硬度、韧性、耐磨性等。

第九章有色金属及其合金ppt课件

第九章有色金属及其合金ppt课件
• 青铜的代号表示方法是:Q(“青”字的汉 语拼音字首)+主加元素符号及平均含量 +其他元素的平均含量。
例如,QSn4-3表示含W(Sn)=4%、W (Zn)=3%、其余为Cu的锡青铜。
1)锡青铜:
Cu-Sn二元相图
含锡量对锡青铜的力学性能的影响
含锡量对锡青铜的加工性能的影响 :
• wSn<5%的锡青铜适宜冷变形加工; • wSn=5%~7%的锡青铜宜于热加工; • wSn=10%~14%之间的锡青铜只适宜铸造生产。
主要用途:精密仪器、精密机械零件;低温热电偶、热电偶 补偿导线、变阻器等。
9.3钛及钛合金
• 钛及钛合金是第二次世界大战后发展起来 的新材料,具有很高的比强度和耐蚀性, 是世界各国大力发展的轻金属材料,近三 十年来已经发展成主要的飞机和发动机结 构材料。
2.工业纯铜的牌号及用途:
• 纯铜:T1、T2、T3、T4; • 无氧铜:TU1、TU2; • 脱氧铜:TUP、TUMn; • 纯铜主要用作导体和配制合金以及制造抗
磁性干扰的仪器、仪表零件,如罗盘、航 空仪表等零件。
9.2.2铜合金
常用合金元素: Zn、Sn、Al、Mg、Mn、Ni、Fe、Be、Ti、Si、As、
M
320
15
用于焊接容器, 受力零件等
用途:油箱、油管、铆钉及其他冷变形零件。
(2)硬铝
合金牌号 主 要 化 学 成 分 (%) 合金状
新牌 旧牌号 Cu
Mg
Mn


2A01 2A04 2A10
LY1 LY4 LY10
2.2~3.03. 2~3.73.9
~4.5
0.2~0.5 2.1~2.6 0.15~0.3
3)Al-Mg合金:

有色金属及合金PPT课件

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纯铝按其纯度分为高纯铝、工业高纯铝和工业纯铝。纯铝的牌号用 “铝”字汉语拼音字首“L”和其后面的编号表示。高纯铝的牌号有LG1、 LG2、LG3、LG4和LG5,“G”是高字的汉语拼音字首,后面的数字越 大,纯度越高,它们的含铝量在99.85%~99.99%之间。工业纯铝的牌 号有L1、L2、L3、L4、L4-1、L5、L5-1、和L6。后面的数字表示纯度, 数字越大,纯度越低。
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❖ 超硬铝合金
超硬铝合金为Al-Mg-Zn-Cu系合金,并含有少量的Cr和Mn。牌号 有LC4、LC6等。Zn、Cu、Mg与Al可以形成固溶体和多种复杂的第二相。 其牌号用”LC“表示,”LC“是”铝超“二字的拼音字首。
所以经过固溶处理和人工时效后,可获得很高的强度和硬度。它是 强度最高的一种铝合金。但这种合金的抗蚀性较差,高温下软化快。可 以用包铝法提高抗蚀性。超硬铝合金多用来制造受力大的重要构件,如 飞机大梁、起落架等。
铸造铝合金按加入的主要合金元素的不同,分为Al-Si系、Al-Cu系、 Al-Mg系和Al-Zn系四种合金。合金牌号用“铸铝”二字汉语拼音字首 “ZL”后跟三位数字表示。第一位数表示合金系列,1为Al-Si系合金;2 为Al-Cu系合金;3为Al-Mg系合金;4为Al-Zn系合金。第二、三位数 表示合金的顺序号。如ZL201表示1号铝铜系铸造铝合金,ZL107表示7号 铝硅系铸造铝合金。
❖ 锻铝合金
LD5、LD7、LD10等属于这类铝合金。锻铝合金为Al-Mg-Si-Cu系 和Al-Cu-Mg-Ni-Fe系合金。其牌号用”LD“表示,”LD是“铝锻二字的 拼音字首。
该合金中的元素种类多但用量少,具有良好的热塑性,良好的铸造 性能和锻造性能,并有较高的机械性能。这类合金主要用于承受重载荷 的锻件和模锻件。锻铝合金通常都要进行固溶处理和人工时效。
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No 铸仪表,汽车零件外壳等。
特点: 1. 比重大。 2. 铸造性能好,可以压铸形状复杂、薄壁的精密件,铸件表面光
Image 滑。 3. 可进行表面处理:电镀、喷涂、喷漆。 4. 熔化与压铸时不吸铁,不腐蚀压型,不粘模。 5. 有很好的常温机械性能和耐磨性。 6. 熔点低,在385℃熔化,容易压铸成型。
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4.铝合金的热处理
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(1)退火。 (2)淬火(固溶)与时效。 对除了纯 铝、防锈铝和简单铝硅合金以外大多数 铝合金都可以采用淬火与时效的热处理 方法。
5.7.2 铜及铜合金
Copper Alloy
铜的密度 8.94g/cm³,重 金属,熔点1084℃。 具有极高的热导率与电导率, 其导电性仅次于银而居金属的第二位,
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含锆的镁合金。添加稀土元素适于300℃下环境使用,添加
锌元素有良好的强度与塑性。
谢谢观赏
铝锌系 ZL4××
铝合金制造的机翼
铝中加入Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg合金具有很
好的耐蚀性,良好的塑性和较高的强度,称为防锈
铝合金,用于制造油箱、容器、管道、铆钉等。 硬铝合金的强度较防锈铝合金高,但防蚀性能
有所下降,这类合金有Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mg-Zn 系。新近开发的高强度硬铝,强度进一步提高,而
银白色,熔点1668℃,密度4.5g/cm3 1. 密度小、比强度高; 2. 耐热性好; 3. 耐蚀性能优异; 4. 化学性质十分活泼;
在真空或惰性气体中进行生产. 5. 成本高,价格贵。 自1952年正式作为结构材料使用以来发展极为迅速,在航空工业和化 学工业中得到了广泛的应用。

合金元素依对钛合金相图的影响可以分3类:
中性元素(锆、锡等)、α稳定化元素(铝、氧、
氮和碳等)和β稳定化元素(同晶型有钒、铌等;
共析型有铁、锰、铜等)。
与钢相似,同素异构转变是钛合金的组织、性能多样性的基础。
钛合金退火组织可分为α型(TA)、β型(TB)和α+β 型(TC)。
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钛合金手表
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美F-22战机约36%重量的零件用 钛合金制造
zinc alloy
1.镁及镁合金
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镁密度为1.74g/cm³,熔点为650℃。
No 其差的耐蚀性和低的抗氧化性使镁作为结构材料的应用比例不高。
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近年来作为新一代轻合金结构材料,镁合金得到了大力开发。
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两类镁合金:
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含铝的镁合金。 具有高的强度和塑性,良好的耐大气腐蚀性
表5-14 常用有色金属与铁的性能比较
名称
铝 铜 钛 锌 镁 铁
元素 符号
Al Cu Ti
Zn Mg Fe
原子 序数
13 29 22
30 12 26
密 晶体结 度构
2.70 画心立方 8.94 画心立方 4.51 密排六方
7.14 密排六方 1.74 密排六方 7.87 体心立方
熔 弹性 热导 电阻 点 模量 率 率
N 是抗磁材料。较高的塑性和耐蚀性, I o 高的弹性极限和疲劳强度。铜容易冷热成 mage 型,并具有高的循环再利用性。
按主加合金元素分类:
纯铜
导电及导热性能好,
抗大气腐蚀性好,塑性高,加工性
好, 无磁性冲击无火花等。
黄铜(Cu-Zn) 黄铜合金依成分其
力学和成形、加工性、铸造性、腐
蚀性等各异。
No
密度比普通硬铝减小15%,且能挤压成型,可用作 摩托车骨架和圈轮等构件。
Al-Li合金可制作飞机零件和承受载重的高级运 动器材。
Image
目前高强度铝合金广泛应用于制造飞机、舰艇
和载重汽车等,可增加它们的载重量以及提高运行
速度,并具有抗海水侵蚀,避磁性等特点。
图5-11 铝合金相图及分类示意图
物理性能:导电性好:Ag、Cu、Al; 磁性材料:Co; 超导材料;防辐射材料:Pb
化学性能:耐蚀性 Cu、Ti、Al、Zn等; Ti合金耐蚀性非常好;Zn产m Alloy
1.性能特点:
1、低密度; 2、导电及导热性能好; 3、抗大气腐蚀性好; 4、高比强度;
建筑
航空航天
军事
铝的 主要应用领域
交通运输
2.纯铝
分 类
高纯铝 99.99% 工业高纯铝 99.9% 工业纯铝 99%
铝无同素异构转变,故纯铝不能通过热处 理强化,通过冷塑性变形即加工硬化后强度 升高,但塑性降低。
3.铝合金
不能热处理强化
形变铝合金
铝合金
No能热处理强化 铝硅系 ZL1××
Image 铸造铝合金 铝铜系 ZL2×× 铝镁系 ZL3××
660 69
237 28.2
1084 110 401 16.78
1668 117 21.9 420
419 108 650 48 1538 209
116 59 156 43.9 80.4 96.1
力学性能:比强度高(σ/d),高温强度好; 例如:Al、Ti;用于航空、航天; Ni基合金工作温度800-1000℃、Mo基1300℃
青铜(Cu-Sn)是人类使用历史最
久的金属材料,Zn的加入明显地提
高了铜的强度,并使其塑性得到改
善,抗腐蚀性增强。
白铜(Cu-Ni) 有优异的耐蚀性和
高的电阻,故可用作苛刻腐蚀条件
下工作的零部件和电阻器的材料。
纯铜组织
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5.7.3 钛及钛合金
性能特点:
Titanium Alloy
有色金属及其合金课件
概述
定义 : 除黑色金属 ( 钢、铁 ) 以外的所有金属。
例如:Cu、Al、Zn、Ag、Pb等。
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、Ra、Nb 等。 半金属 Si、Te、B 等。
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5.7.4 其他有色金属及合金
1.锌及锌合金
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锌是一种蓝白色金属,密度为7.14克/立方厘米,熔点为419.5℃,化学 性质活泼,在常温空气中生成碱式碳酸锌膜。
锌合金的主要添加元素有铝,铜和镁等.锌合金按加工工艺可分为形 变与铸造锌合金两类.铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好,适用于压
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