有色金属及其合金.ppt

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
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第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金
Байду номын сангаас
一、工业纯铝（物理性能）
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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)
2．淬火（固溶处理）
将铝合金加热到固溶线以上保温后快 冷，使第二相来不及析出，得到过饱和、 不稳定的单一α固溶体。淬火后铝合金的 强度和硬度不高，具有很好的塑性。
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一、工业纯铝（分类）
按纯度——高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝
高纯铝：有L05～L01五种，数字越大，纯度越高；
工业高纯铝：有LG5～LG1五种，数字越大，纯度越高；
工业纯铝：有L1～L7七种，数字越小，纯度越高。
用途：工业纯铝主要配制铝合金，高纯铝主要用于科学 试验和化学工业。纯铝还可用来制造导线、包覆材料、 耐蚀和生活器皿等。
面心立方结构，塑性极好、强度较低(纯度
99.99%时，σb45MPa，δ50%)，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、焊和切削加工性能具佳。
铁、硅杂质，影响导电性、抗蚀性及塑性。
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第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金
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第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金
二、铝合金的分类(变形铝合金)
变形铝合金中：
小于F点的合金，固溶体成 分不随温度而变化，不能通过 热处理方法强化，称为不可热 处理强化的铝合金；
成分在F-D之间的合金，固 溶体成分随温度变化，可通过 热处理方法强化，称为可热处 理强化的铝合金。
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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)
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。
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第九章 非铁金属及其合金
二、铝合金的分类
变形铝合金: D点以左的合金，加热至固溶
线DF以上温度得到均匀的单相α 固溶体，塑性好，适于进行锻造、 轧制等。
铸造铝合金: D点以右的合金，塑性较差，
不宜压力加工，但流动性好，适 宜铸造。
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§1 铝及其合金
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。
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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）
使用： 防锈铝只能用冷变形来强化，一般在退火
态或冷作硬化态使用。
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第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金
四、变形铝合金(防锈铝合金LF)
常用Al-Mn系： LF21，抗腐蚀性较好，常用来制造需弯曲、
冷拉或冲压的零件，如管道、容器、油箱等。
常用Al-Mg系： F2、LF3、LF5、LF6等，有较高的疲劳性能
⑵ 硬铝合金
LY
⑶ 超硬铝合金
LC
⑷ 锻造铝合金
LD
LF为不可热处理强化铝合金，其它为可热 处理强化铝合金。
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第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金
四、变形铝合金(防锈铝合金LF)
系列： Al-Mn系、Al-Mg系
性能： 具有很高的塑性、较低或中等的强度、优
良的耐蚀性能和良好的焊接性能。
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
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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。
和抗振性，强度高于Al-Mn系合金，但耐热性较 差，广泛用于航空航天工业中，如制造油箱、管 道、铆钉、飞机行李架等。
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第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金
四、变形铝合金(硬铝合金LY)
硬铝包括：Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mn系两类
常用Al-Cu-Mg系分为：
低强度硬铝(铆钉硬铝)，如LY1、LY3、 LY10等，强度较低，但有很高的塑性；
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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)
3. 时效曲线【Al-4%Cu合金】
自然时效
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人工时效
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第九章 非铁金属及其合金
四、变形铝合金
§1 铝及其合金
变形铝合金依据其性能特点可分为四种：
⑴ 防锈铝合金
LF
中强度硬铝（标准硬铝），如LY11；
高强度硬铝，如LY12。
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第九章 非铁金属及其合金
§1 铝及其合金
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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
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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。