第二章铝硅系-2-08-4
第二章铝硅系-2013-4解析
（3）熟料的邻级混配和氧化铝含量高的熟料以细粉形式加入 （4）合适的颗粒组成 —— 适当增加细粉数量（45～50%） —— 适当增大粗颗粒的尺寸和数量 —— 部分熟料和结合粘土共同细磨 —— 共磨时熟料和粘土混合料中的A12O3／SiO2重量 比应略大于2.55。 （5）适当提高烧成温度（Ⅱ级矾土熟料）
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作业：
如何提高硅砖导热性能？说明原因。
1
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原料A 原料B 原料C 添加物/结合剂
粉碎/分级
粉碎/分级
粉碎/分级
配料（粗/中/细） 混合/混练
成型 干燥
烧成
烧成砖（制品）
2
烧成砖的制造工艺流程
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二等（甲） 二等（乙）
三等
60～68 50～60
42～52
2.8～5.5 1.8～2.8
1.0～1.8
灰白色、结构尚致密，具有少量鲕状体 灰色、结构疏松，具有较多的鲕状体
灰色、质轻又软，易碎，结构均匀
7
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5.5.2 高铝矾土的加热变化
—— 分解阶段； —— 莫来石化阶段； —— 重结晶烧结阶段。
原因 高岭石少，水铝石多，二次莫来石 化程度弱，可能还有TiO2作用 一定程度的二次莫来石化 二次莫来石化强烈 高岭石多，水铝石少，二次莫来石 化程度弱 同上
1500～ 1600℃
1600～ 1700℃
最易 1500℃左右 最易 1500℃左右
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◆铝矾土原料储量目前存在的问题：“四不清”
《最新有色金属金相图谱大全》
《最新有色金属金相图谱大全》[编著]：本书编委会[出版社]：冶金工业出版社[卷册数]：四册[光盘数]：一张[开本]：16开[出版日期]：2006年[定价]：￥960.00元详细目录第一篇铸造铝合金金相图谱第一章铸造铝合金概述第二章铝－硅系为基的铸造合金第三章铝－铜系为基的铸造合金第四章铝－镁系为基的铸造合金第五章铝－锌系为基的铸造合金第六章铝－稀土金属为基的铸造合金第七章铸造铝合金标准金相图片第二篇钛合金金相图谱第一章钛及其合金的组织分析方法第二章最重要的钛基系统状态图第三章钛合金的性能与相组成的关系第四章铸及其合金的典型组织第五章钛合金的性能与其显微组织的关系第六章工业钛合金的组织和性能第七章热强钛合金的组织和性能第八章缺陷的金相第三篇镍基合金金相图谱第一章变形镍基合金金相图谱第二章镍基铸造合金金相图谱第四篇其它有色金属金相图谱第一章铜合金金相图谱第二章镁合金金相图谱第三章硅及硅合金金相图谱第四章锌及锌合金金相图谱第五章锰及锰合金金相图谱第五篇有色金属金相显微镜的光学原理与显微镜的操作及应用第一章金相显微镜的光学原理第二章普通光学金相显微镜第三章偏振光显微镜第四章干涉显微镜第五章相衬金相显微镜第六篇有色金属金相试样的制备及金相显微摄影技术第一章有色金属金相制样设备及技术第二章有色金属金相试样的截取与镶嵌第三章有色金属金相试样的磨光与抛光第四章有色金属金相试样显微组织的显示第五章有色金属金相显微摄影及暗室技术第七篇有色金属金相组织的定性与定量分析第一章有色金属材料金相评析标准第二章有色金属材料的物理检测第三章有色金属材料的缺陷分析第四章有色金属定量金相第五章显微硬度在有色金属相研究中的应用第六章有色金属金相热处理检测标准。
铝合金应用手册(3篇)
第1篇第一章：概述1.1 铝合金的定义与特点铝合金是以铝为基础，加入其他元素制成的合金。
与纯铝相比，铝合金具有更高的强度、硬度和耐腐蚀性，同时保持了铝的轻质、导电、导热等优良性能。
铝合金广泛应用于航空、汽车、建筑、电子、包装等行业。
1.2 铝合金的分类铝合金按照合金元素的不同，可以分为以下几类：（1）纯铝：包括工业纯铝、半纯铝等。
（2）铝铜合金：包括铝青铜、铝黄铜等。
（3）铝镁合金：包括铝镁硅、铝镁锰等。
（4）铝硅合金：包括铝硅铜、铝硅镁等。
（5）铝锌合金：包括铝锌镁、铝锌锰等。
（6）铝锂合金：包括铝锂镁、铝锂铜等。
1.3 铝合金的应用领域铝合金因其优异的性能，广泛应用于以下领域：（1）航空航天：铝合金是航空航天工业的主要材料，用于制造飞机、火箭、卫星等。
（2）汽车制造：铝合金在汽车制造中的应用越来越广泛，如车身、发动机、悬挂系统等。
（3）建筑行业：铝合金门窗、幕墙、铝质装饰材料等在建筑行业中得到广泛应用。
（4）电子电器：铝合金在电子电器领域的应用主要体现在散热器、连接器、机壳等方面。
（5）包装行业：铝合金易加工、耐腐蚀，在包装行业得到广泛应用，如易拉罐、饮料瓶等。
第二章：铝合金加工工艺2.1 铝合金的熔炼铝合金的熔炼是生产过程中的关键环节，主要包括以下步骤：（1）准备熔炼设备：如熔炼炉、搅拌器等。
（2）准备原材料：按照配方要求，准备好铝锭、合金元素等。
（3）熔炼：将原材料放入熔炼炉，加热至熔化温度，进行搅拌、过滤等操作。
（4）合金化：在熔炼过程中，加入合金元素，调整成分。
（5）浇注：将熔化的合金倒入模具中，冷却固化。
2.2 铝合金的铸造铝合金的铸造是将熔化的合金倒入模具中，冷却固化成型的过程。
铸造方法包括：（1）砂型铸造：适用于形状复杂的零件。
（2）金属型铸造：适用于形状简单、精度要求较高的零件。
（3）压铸：适用于薄壁、复杂形状的零件。
2.3 铝合金的锻造铝合金的锻造是将加热后的合金在压力作用下，改变其形状和尺寸的过程。
汽车材料习题集及答案
汽车材料习题集及答案目录第一章金属材料的力学性能--------------------------------（3）第二章钢铁材料----------------------------------------------------------------（4）第三章有色金属及其合金---------------------------------（8）第四章非金属材料-------------------------------------------------------------（9）第五章汽车零件的选材------------------------------------------------------（11）第六章汽车燃料---------------------------------------------------------------（11）第七章车用润滑油及特种液------------------------------------------------（13）第八章汽车轮胎---------------------------------------------------------------（15）第九章汽车美容材料---------------------------------------------------------（16）习题答案------------------------------------------------------------------------（16）第一章金属材料的力学性能一、名词解释1.金属的使用性能：1.指金属材料在正常使用条件下所具备的性能。
它包括力学、物理、化学三方面的性能2.金属的工艺性能：指机械零件在制造加工过程中，金属材料所具备的性能。
它包括铸造、压力加工、焊接、切削、热处理等加工过程中的性能。
思考及习题(第二章) 材料科学基础课件
45o
2
简单六方
简单正交 底心正交 体心正交 面心正交
abc,==90 abc,90
简单单斜 底心单斜 简单三斜
3、标出面心立方晶胞中（111）面上的各点坐标，并判断 [1 10 ] 是否位 于或平行于（111）面，并计算 [1 10 ] 方向上的线密度。
注意：晶向指数的方向性！
判断某一晶向是否与某一晶面平行或位于其中，可用晶带定律判断，即： hu + kv + lw = 0
思考及习题（第二章）
固态结构
7个晶系、14 种布拉菲点阵
7个晶系 立方 四方 菱方 六方
正交
单斜 三斜
棱边长度及夹角关系 14种布拉菲点阵
a=b=c,===90
a=bc,===90 a=b=c,==90
简单立方 体心立方
面心立方 简单四方 体心四方
简单菱方
a1=a2=a3c,== 90,=120 abc,===90
根据密度公式： = xAC+ 3xAFe
Vc NA
计算得到x = 3.968 4
故Fe3C间隙化合物中，每个晶胞内C原子数为4，Fe原子数为12。
c
b
a
正交晶系
abc,===90
5、下图为-Fe的X-射线衍射谱，所用X光波长 = 0.1542 nm，试计算每
个峰线所对应的晶面间距，并确定其晶格常数。
数a = 0.4514 nm，b = 0.508 nm，c = 0.6734 nm，其密度 = 7.66 g/cm3，
试求Fe3C每个单位晶胞中含Fe与C原子的数目。（C原子量Ac= 12.011 g/mol，
Fe原子量AFe = 55.85 g/mol）
第二章铝硅系-2-08-2
33 30 25 20
1.5 2.0 2.5 3.0
1710 1670 1630 1580
15 15 17 17
4.0 3.5 3.0 2.5
半软质粘土
35 30 25
2.5 3.0 3.5
1690 1650 1610
17 17 17
2.0 1.5 1.0
31
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高岭土
高岭石
高岭石粘土 （软质粘土） 高岭石 粘土岩 （半软质及 硬质粘土）
高岭石
高岭石
变水高岭石
针铁矿、褐铁矿、赤铁矿、金红石、锆英石、电气石、 长石、云母、菱铁矿、黄铁矿（白铁矿）、锐钛矿、板 钛矿、钛铁矿、榍石、磁铁矿、辉石、角闪石、绿廉石、 黝廉石、符山石、蓝晶石、磷灰石、柘榴石、锡石、方 解石、白云石、蛋白石、石髓、叶腊石、海绿石、石膏、 绿泥石、三水铝石、勃姆石、水铝石、明矾石及其它粘 土矿物与有机物等。
7
耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地 3.3.2 杂质氧化物对硅酸铝质制品组成及性能的影响
不同半径过渡金属在莫来石中固溶量 不同过渡金属随固溶量增加莫来石组分变化
8
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含V2O38.7wt.%莫来石
含Cr2O311.5wt.%莫来石
含Fe2O310.3wt.%莫来石
2 高铝砖 K2O 1.0%C 2.0%D C: D: L1315 =(C-c)/(c-1315℃）=6.4% L1315 =(D-d)/(d-1315℃）=13.8%
→B砖、D砖液相约为A砖、C砖的2.2倍。
16
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Al2O3—SiO2—氧化铁系统
常用铸造合金及其熔炼
2．性能及应用
石墨形态：
比灰铸铁中的石墨片的长厚比要 珠光体基体
小的片状，端部较钝、较圆，介于 片状和球状之间的一种石墨形态：
牌号：RuT420、RuT380、RuT340、
RuT300、RuT260
铁素体基体
蠕墨铸铁中的石墨
蠕墨铸铁的强度、塑性和抗疲劳性能优于灰铸 铁，其力学性能介于灰铸铁与球墨铸铁之间。
球化处理：
以冲入法最为普 遍，球化处理后 的铁液应及时浇 注，以防孕育和 球化作用的衰退。
（3）铸型工艺
凝固特性：球墨铸铁 含碳量较高，近共晶成 分，凝固收缩率低，但 缩孔、缩松倾向较大。 凝固的外壳强度较低；
而球状石墨析出时的 膨胀力却很大，若铸 型的刚度不够，铸件 的外壳将向外胀大， 造成铸件内部金属液 的不足，在铸件最后 凝固的部位产生缩孔 和缩松。
应用：
1）农业机械中占40～60％； 2）汽车拖拉机中约占50～70％； 3）机床制造中约占60～90％。
铸铁特点：
1）生产设备和工艺简单、价 格便宜；
2）有良好的铸造性、切削加 工性及减震性等优良的使用性能 和工艺性能。
分类
①按碳的存在形式分: 白口铸铁、 灰口铸铁和麻口铸铁。 ②按石墨存在形式分：灰口铸铁、 可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。 ③按成分分：普通铸铁、合金铸铁。
石墨（G）的力学性能与作用
①性能： σb=20MPa、HB3~5、δ、ak = 0。
②割裂作用：减振、机械性能降低； 断屑性能好。
③尖端效应：应力集中； ④润滑作用（自润滑和储油）：减
摩和耐磨、切削性能好。 石墨（G）的形态
片状、球状、絮状。
铸铝材料固溶处理
设计型综合实验实验论文年月日固溶处理对铸铝合金性能的影响李星西安工业大学北方信息工程学院摘要：铸造铝硅合金是一种重要的合金材料，具有质量轻、强度高、耐磨耐蚀性好等优点，广泛应用于航空航天及汽车领域，但其组织中常出现的粗大共晶硅组织对合金的力学性能具有严重的不利影响，因此需要对该组织进行变质及固溶处理。
稀土被认为是金属的“维他命”，对铸造铝硅合金具有良好的变质作用。
铝合金通过控制加入Si，Cu的含量，使合金的综合性能都比较好。
含硅和铜的铝合金的强化机制主要是固溶强化和沉淀强化，一般在人工时效状态下使用。
主要探讨了变质及固溶处理对铸造铝合金微观组织的影响，比较了固溶处理前（变质二）和固溶处理后的组织性能变化。
本文以含硅和铜的铝合金为研究对象，以固溶处理为方法，采用组织观察(光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜)和金相组织分析相结合的方法对含硅铜的铝合金的强化性能进行了研究，主要研究内容和结果如下:(1)研究了固溶处理对合金微观组织的影响。
通过对合金进行金相分析和透射电镜观察发现，热处理后合金中粗大的树枝状的共晶硅形貌发生很大改变，共晶硅熔断并且被球化;强化相在固溶处理过程中溶解。
这些形态的改变带来了包括合金的抗拉强度、硬度和耐磨等性能都得到很大的提高。
当固溶温度为480℃，固溶时间为4.5小时时，第二相固溶基本完成，而且合金中枝状的共晶硅被溶断并且被很好的球化。
关键词铸铝合金固溶处理变质金相组织目录摘要第一章绪论 (4)1.1铝合金分类及性能 (4)1.1.1铸造铝合金 (4)1.1.2变形铝合金 (6)1. 2铸造铝硅合金的变质处理 (6)1.2.1变质剂的发展 (7)1.3铸造铝硅合金的热处理 (8)1.3.1固溶处理 (8)1.3.2时效处理 (8)1.4本课题的研究意义 (9)第二章试验方案 (9)2. 1 Al-Si-Cu合金的制备 (9)2.1.1实验原料和熔炼设备 (9)2.1.2熔炼过程及加入的材料 (10)2.1.3 固溶处理 (12)第三章固溶处理前后合金组织与性能的分析 (13)3.1 Al-Si-Cu合金的金相分析 (13)3.1.1未经固溶处理（即变质二）的Al-Si-Cu合金的金相分析: (13)3.1.2固溶处理之后的金相组织图 (16)第四章结论 (17)参考文献第一章绪论1.1铝合金分类及性能1.1.1铸造铝合金铝在地壳中的含量仅次于氧和硅居于第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素，其空间点阵为面心立方结构且没有同素异构转变，在化学元素周期表中为第IIIA主族元素，纯铝的密度较低为2.699g/cm'，其熔点为660.24'C，通常向纯铝中加入如Mg, Si, Zn, Cu等元素能得到性能更优的铝合金。
第二章 金属磁性材料
1、电解铁 含有0.05~0.02%C、 Mn ≤0.01%、 P≤0.005%、 S≤0.004%、Al≤0.01%、Cu≤0.015%。 电磁性能：µi=500、µm=1500、B-8=1.05(T)、 r Hc=0.35(×79.6A/m)、ρ=9.6×10 Ω.m 2、阿姆柯铁 含C ≤ 0.025%、 Mn ≤0.035%、 P≤0.015%、 S≤0.05%、Cu≤0.08%。 磁性能：µi=2000~5000、µm=6000~15000、 Hc=0.5 ~1.5(×79.6A/m) 3、羰基铁 由Fe（Co）5分解而成，纯度高。 磁性能：µi=20003000、µm=20000~21500、 Br=0.5 ~1.0T、Hc=0.08×79.6A/m、 ρ=9.6×10-8 Ω.m 由此可见，微量杂质对纯铁的磁性影响明显。
[0001] [1120] [1010]
Fe、Co、Ni的磁性都来自于它们的3d电子 间的交换相互作用而形成的铁磁性，由于 金属中相邻原子间距较小，电子云重叠比 较明显，因此电子间的交换相互作用比较 强，居里温度相对较高。它们每个原子具 有的磁矩分别为2.2µB、0.6µB和1.7µB。 另外，过渡金属中很多原子具有磁矩，但 单质材料中一般是具有反铁磁性的，如Mn、 Cr等。
Fe：
常压下，温度＜ ℃ ⑴ 常压下，温度＜910℃ 为体心立方（ ）， 为体心立方（bcc）， 铁磁性的α－ ， 铁磁性的 －Fe， 居里温度为770 ℃ ， 居里温度为 易磁化方向为<100>, 易磁化方向为 难磁化方向为<111> 难磁化方向为 ⑵910 ℃ ＜温度＜1400℃ 温度＜ ℃ 为面心立方（ ） 为面心立方（fcc）, 顺磁性的γ－ 顺磁性的 －Fe 温度＜ ⑶温度＜1400℃ ℃ 为体心立方（ ）， 为体心立方（bcc）， 顺磁性的δ－ 顺磁性的 －Fe
苏教版高中化学选择性必修2物质结构与性质精品课件 第2单元第1课时 原子核外电子排布的周期性 (2)
一定处于同一主族,故不选C;基态时,A原子2p轨道上有一对成对电子,最外
层电子排布为2s22p4,是O元素,B原子3p轨道上也有一对成对电子,最外层
电子排布为3s23p4,是S元素,二者处于同一主族,性质相似,故选D。
3.具有以下结构的原子,一定属于主族元素的是( C ) A.最外层有2个电子的原子 B.最外层电子排布为ns2的原子 C.最外层有3个未成对电子的原子 D.次外层无未成对电子的原子
多数原子 一般电子层数越多,半径越大 r(S)>r(C)
具有相同电 离子 子层结构
核电荷数越大,半径越小
r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)
同主族元素 电子层数越多,半径越大
同种元素的 原子和离子
价态越高,半径越小
r(F-)<r(Cl-)<r(Br-) r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)、 r(H-)>r(H)>r(H+)
为1s2的原子为He,为0族元素,故不选A;
为Ne,
为Na+,Ne与
Na+不是同族元素,故不选B;基态时,A原子2p轨道上有一个未成对电子,最
外层电子排布为2s22p1或2s22p5,为B元素或F元素,B原子3p轨道上也有一个
未成对电子,最外层电子排布为3s23p1或3s23p5,为Al元素或Cl元素,二者不
×
2.肯定属于同族元素且性质相似的是( D ) A.原子核外电子排布式:A为1s22s2,B为1s2
B.结构示意图:A 为
,B 为
C.基态A原子2p轨道上有一个未成对电子,基态B原子3p轨道上也有一个未 成对电子 D.基态A原子2p轨道上有一对成对电子,基态B原子3p轨道上也有一对成对 电子
第八章铝电解课件
式中 ET0 —— 化合物的理论分解电压，V； F —— 法拉第常数；F=96487C/mol；
ΔGTo —— 化合物的生成自由能变化，J·mol-1； n —— 电池反应相应的电荷数。
Al2O3的生成自由能和分解电压 [惰性阳极]
2Al（液）+3/2O2= Al2O3（固）
阳极的作用主要有两种：导电和参加电解时 的化学反应。
铝电解槽 预焙阳极电解槽
间断型 连续型 自焙阳极电解槽 上插槽 旁插槽
铝电解用原材料的制备
电解质体系
氧化铝 冰晶石 氟化铝及其它氟化盐
氧化铝
它是一种白色粉状物，熔点为2050℃，沸 点为3000℃，真密度为3.6g/cm3。它不溶 于水，能溶于冰晶石熔体中。铝电解对于 氧化铝的要求，一是它的化学纯度，再就 是其物理性能。
静置法就是在尽可能低的温度下长时间的静止放 置。该法可减少铝液中的氢的含量，因为随着温 度的降低，氢在铝液中的溶解度降低。
也可以往铝液中通入气体，加以搅拌，能够更有 效的清除铝液中的氢。
如果所通气体为氯气不仅可除去氢，还可以除去部分 金属杂质，并吸附固态夹杂物和气态夹杂物使之一并 清除。
铝液连续净化装置图
NaF－AlF3 二元系相图
NaF:AlF3(mol)
3
中性
>3
碱性
<3
酸性
现代冰晶石－氧化铝电解质的组成
电解质的性质
电解质的密度 电解质的熔点 电解质的粘度 电解质的表面张力与湿润性 电解质的电导率
NaF-AlF3二元系
1. 密度（d）。冰晶石 的密度在1000℃下为 2.0957g/cm3。
金属钠的析出
Na+＋e＝Na
(名师整理)最新北师大版物理8年级上册第2章第4节《新材料及其应用》精品课件
记 忆 合 金
课堂练习 1、纳米：技术是指纳米尺度内的科学技术，它是现代科学技术的
前沿，纳米是一个很小的 长度 单位，1nm = 1x10－9 m；
2、我们在日常生活中长期使用的干电池具有轻便的优点，但只 能使用一次，丢弃后会 污染环境 ；铅蓄电池能反复使用，但 是又 笨重 了；用锂做的电极制造出的锂离子电池，它具有 体积 小 ，质量 轻 ，能够多次充电，对环境污染 小 ， 等特点。最理想的绿色能源是 太阳能。
纳米尺寸物质引起的一系列效应:
1、纳米尺寸物质对光的反射能力非常低； 2、纳米尺寸物质的机械、力学性能成倍的
增加； 3、纳米尺寸物质的熔点会大大的降低； 4、纳米尺寸物质有特殊的磁性；
纳 米 材 料 及 其 应 用
一位学者给我们列出了这样一些数字：根据国际 上通行的能源预测，石油将在40年时间内枯竭，天 然气将在60年内用光，煤炭也只能用220年。
１、了解纳米材料、“绿色”能源、记忆合金等新材 料及应用； ２、会上网查资料，了解一些新材料； ３、通过了解新材料的应用及新的前景，激发学习兴 趣，扩展视野。
你知道吗？
卫星靠什么作为的动力来源？
（一）纳米材料 1、纳米是_长__度__单位,1nm=_1_x_1_0_－_9m ; 2、一张纸的厚度约为0.1mm,合1_x_1_0_5_nm.
世界各地的人们已经意识到那种无节制的能源 消耗将会导致地球环境条件的进一步恶化，造成对 人类生活方式的破坏。现在，世界各国都在积极开 发各类新能源，特别是可再生的“绿色能源”。
二：绿色能源
（一）电池
1、干电池：只能用一次，丢弃会污__染__环__境_ ； 2、铅蓄电池：能多次使用，但太笨重不宜携带；
第二章 铸造铝合金熔炼.pdf
4、变质效果评定 （1） 测定共晶反应温度
铝合金熔炼
变质正常，断口银白色丝绒状，晶粒很细，看不到硅亮点； 变质不足，晶粒粗大，断口暗灰色，发亮的硅晶粒明显可见； 变质过度，断口呈青灰色，晶粒粗大；
铝合金熔炼 电阻炉
铝合金熔炼 感应炉
铝合金熔炼 反射炉
铝合金熔炼 高效反射炉
铝合金熔炼
铝合金熔炼
2、变质剂
磷复合变质剂： 10％P＋90％C2Cl2，加入量0.25％； 20％P＋70％KCl＋10％K2TiF6；加入量0.5%-0.8%; 15％P＋40％C2Cl2＋38％KCl＋7％K2TiF6；加入量0.5%-0.8%;
（1） 压入法
1.钠盐变质剂预热，300－400℃，20 －30min； 2.精炼后，除去熔渣和氧化皮；
m 3
Al4C3
n 2
H2
铝合金熔炼
2、影响铝合金液吸气的因素
（1） 合金液氢溶解度与氢的或水蒸汽的分压的影响
（2） 铝合金的蒸气压的影响: 铝的蒸气压较低。
（3） （4） （5）
氧化膜的影响： Al2O3氧化膜致密的。 Al2O3等夹杂物的影响： Al2O3吸氢，核心。 合金元素的影响：加Mg容易吸氢，Si和Cu降低吸氢量。
（2） 脱水氯化锌精炼法
2Al 3ZnCl2 3Zn AlCl3 (gas)
ZnCl2 H2 Zn HCl(gas)
（3） 无毒精炼剂精炼法
无毒精炼剂精炼法原理
NaNO3 C NaCO3 N2 CO2
NaNO3 Na2O NO
氟硅酸钠和冰晶石粉的作用――精炼和缓冲作用； 食盐的作用－－－－－－－－－缓冲作用； 耐火砖屑的作用－－－－－－－精炼剂残留物烧结成团上浮。
第二章压铸过程原理及常用压铸合金
压射比压的作用和影响 对压铸件力学性能的影响：压射比压大，合金结晶细，细晶层增厚。
由于填充特性改善，压射比压大，压铸件表面质量提高，气孔缺陷减轻 ，从而抗拉强度提高，但伸长率降低。
对填充条件的影响：金属液在高的压射比压作用下填充型腔，填充动 能增大，流动性改善，有利于克服浇注系统和充填薄壁压铸件型腔的阻 力，提高质量。
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5
Introduction
第一篇：压铸原理及常用压铸合金
⑵ 压铸速度 压铸速度：压射速度和充填速度。 a.压射速度 压室内压射冲头推动金属液的移动速度称为压射速度。一般有二级和 三级两种。压射速度由压铸机的特性所决定。一般在0.1-7m/s。 作用：使压室内空气有充分的时间溢出，并防止金属液从浇口中溅出 （第一阶段）； 在较短的时间里充填满模具型腔（第二阶段）。
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④ 压铸铜合金
⑴ 主要特性 ☆ 铜合金的力学性能高，其绝对值均超过锌、铝和镁合金 ； ☆ 铜合金的导电性能好，并具有抗磁性能，常用来制造不允许受磁场干 扰的仪器上的零件； ☆ 铜合金具有小的摩擦系数，线膨胀系数也较小，而耐磨性、疲劳极限 和导热性都很高； ☆ 铜合金密度大、价格高、其熔点高； ☆ 压铸铜合金多采用质量分数为35%～40%的锌（Zn）黄铜，它们的结 晶间隙小，流动性、成形性良好；
（5） 注意问题 ☆ 在压铸件结构设计时，采用加强肋提高强度；铸件的壁厚变化应较平 缓过渡，不应急剧变化，更应避免尖角，主要是由于镁合金压铸件易产生缩 松和热裂。 ☆镁合金零件在装配中应避免与铝合金、铜合金、含镍钢等零件直接接 触而导致电化学腐蚀，主要是由于镁的电极电位低。 ☆在熔炼时应采取阻燃措施。方法一：加入微量铍（0.003%）阻燃。铍 以Al-5%Be中间合金方式加入，考虑到烧损，加入量一般为所需量的3倍。 但不能加入过多，易产生过多的渣。方法二：采用气体保护熔炼。SF6、 CO2、SO2、N2。
铝合金箱体压铸模具设计说明书
毕业设计（论文）任务书 2015 届机械工程及自动化专业题目：铝合金箱体压铸模具的设计子题：学生姓名：班级学号：指导教师：职称：所在系（教研室）：机电与信息工程系下达日期：2014年7月4日完成日期：2015年5月8日摘要压铸模具是铸造液态模锻的一种方法，一种在专用的压铸模锻机上完成的工艺。
它的基本工艺过程是：金属液先低速或高速铸造充型进模具的型腔内，模具有活动的型腔面，它随着金属液的冷却过程加压锻造，既消除毛坯的缩孔缩松缺陷，也使毛坯的内部组织达到锻态的破碎晶粒。
毛坯的综合机械性能得到显著的提高。
本文运用大学所学的知识，了解压铸模具的工作原理，在此基础上，设计一款铝合金箱体压铸模具。
通过查找相关资料，了解铝合金箱体压铸模具的内部结构和工作原理，构建了铝合金箱体压铸模具组成结构的总的指导思想，从而得出了该铝合金箱体压铸模具的优点是高效，经济，并且运行效果好，运行平稳的结论。
关键词：铝合金箱体压铸模具;型腔；效率；模具AbstractThe environment of global economic development, China industries affected by other countries advanced technology at the same time, foreign enterprises and brand spread to more and more Chinese has become an opportunity. Cap pressing machine in industry through a variety of ways have been working with the relevant technology, and constantly improve their own strength and core competitiveness, and narrow the gap with developed countries.In the new market demand, update the sleeve pressing machine is a pressing matter of the moment. The production of pipe pressing machine equipment manufacturing enterprises to fully tap the potential of the market, vigorously develop the sleeves of large low cost pressing special machinery and equipment, plays a positive role in the evolution of automatic assembly, the assembly of mechanical equipment. There is a large pipe equipment on equipment safety index has strict requirements of production. In the production equipment of enterprises, give full consideration to the possible problems in the operation of the equipment, so as to reduce the noise pollution caused by vibration or improper operation of equipment phenomenon and manufacturing of domestic pipe pressing equipment with global appeal, economic, security and stability of the theme consistent. Increase and production pipe pressing equipment of new energy saving.Key word:pneumatic manipulator；cylinder；pneumatic loop；Fout degrees of freedom.目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)1.1 模具介绍 (4)1.2 模具在加工工业中的地位................... 错误！未定义书签。
第二章 耐火材料的性能
1-刚玉砖；2-粘土砖； 3-高铝砖；4-镁砖； 5、6-硅砖
3、抗折强度
抗折强度：亦称抗弯强度或断裂模量，是指材料单位面积 所能承受的极限弯曲应力。
耐火材料的抗折强度分为常温抗折强度和高温抗折强度。 在 常 温 下 测 得 的 抗 折 强 度 为 常 温 抗 折 强 度 ； 在 10001200º C的某一特定温度下测得的抗折强度为高温抗折强度。
Db—体积密度，g/cm3； M —试样的质量，g/cm3； Vt—试样中材料的实际体积，cm3； Vo—试样中开口气孔的体积，cm3； Vc—试样中闭口气孔的体积，cm3。
M Dt Vt
气孔率与密度之间的关系
Db Pa (1 ) 100% Da
Db Pt (1 ) 100% Dt
常用耐火材料的常温耐压强度
一般制品：10-15MPa 高级制品：25-30MPa
2、高温耐压强度
高温耐压强度：耐火材料在1000-1200℃的高温热态下单 位面积所能承受的最大压力，以N/mm2表示。
常用耐火材料的高温耐压强度
耐火制品高温耐压强度的这种变化是受材料中 的某些组分、特别是其中的基质或其结合相在 高温下发生的变化所控制。一般而言，完全由 晶体构成的烧结耐火材料，因高温下其中晶粒 及晶界易发生塑性变形，特别是当其加荷速度 较小时更易发生塑性变形，故其强度随温度的 升高而降低。当其中部分晶相间在高温下熔融 或形成熔融体时，随着温度的升高，此种多相 材料的强度也因显微结构随温度变化而降低。 但当温度进一步提高后，由于玻璃相的粘度由 脆性变为强韧性，使材料颗粒间结合更为牢固， 从而使强度明显提高。而后，随着温度升高， 因材料中熔体粘度急剧下降，材料的强度也随 之急剧下降。
§2.2 耐火材料的宏观结构
(名师整理)最新北师大版物理8年级上册第2章第4节《新材料及其应用》精品课件
3.纳米陶瓷作为高科技材料应用广泛,它具有耐磨、耐腐蚀、
耐高温、防浸透、完全无磁性等特点。但它不可用于下列哪项
技术中 ( )
A.公交IC卡
B.纳米陶瓷刀
C.“嫦娥二号”外表涂层
D.装浓硫酸的容器
【解析】选A。本题考查纳米材料的应用和发展前景。IC卡是
一种磁性材料,所以不能用纳米陶瓷来做;纳米陶瓷刀利用耐磨
的特性;“嫦娥二号”外表涂层利用耐高温的特性;装浓硫酸的容
器利用耐腐蚀的特性。故选A。
4.绿色能源不会产生或残留对环境造成污染的物质,下列利用 能源中不能称为绿色能源的是 ( )
【解析】选A。本题考查绿色能源的含义。煤燃烧也会产生大 量空气污染物及大量温室气体二氧化碳,不是绿色能源。氢能是 绿色能源,氢气燃烧的产物是不污染环境的水,属于绿色能源。 风能的使用不产生环境污染物,属于绿色能源。太阳能的使用不 产生环境污染物,属于绿色能源。
【解析】选C。针对不同材料的性质并结合所制作的物体的要 求进行思考作答.用钢铁做建筑材料,不是应用其导电性,而是应 用其硬度大、抗拉等特性;用橡胶做汽车轮胎,因为橡胶是一种 很好的弹性材料,可以大大减轻汽车的震动与颠簸;机械表中的 发条,主要应用其弹性,可以储存手表转动所需要的能量;玻璃能 按照需要分割成不同的大小和形状,是应用其脆性。
无污染
无噪声
三、记忆合金
1.主要成分:
___和___。 镍钛 2.特点:
当温度达到某一数值时,材料内部的_________会发生变化,从
而导致_____的变化。
晶体结构
外形
考点 纳米材料的应用
【典例】纳米是长
度单位,1nm=
m。图示为世界
上最小的发电机——纳米发电机。纳
第二篇 第二章 常用合金铸件的生产
思考：某产品上的灰铸铁件壁厚有5mm、25mm两种，力学 性能全部要求抗拉强度为220MPa，若全部选用HT200,是否 正确？
二、可锻铸铁
可锻铸铁又称玛铁（钢）。它是将白口铸铁经石墨化 退火而成的一种铸铁。抗拉强度得到显著提高，且有着相 当高的塑性与韧性(但不可锻)。
（3）缺口敏感性小 由于石墨已使金属基体形成了大量缺口， 因此，外来缺口对灰铸铁的疲劳强度影响甚微，从而增加了
零件工作的可靠性。
（4）铸造性能优良，切削加工性好 灰铸铁的含碳量近于共 晶，流动性好。由于铸铁在结晶过程中伴有石墨析出，石墨 的析出所产生的体积膨胀抵消了部分铁的收缩，故收缩率甚 小。
2．影响铸铁组织和性能的因素
铸铁中的碳以石墨形式析出的过程称为石墨化。在铁碳合金中 ，碳有两种存在形式：其一是渗碳体，其中w（C）=6．69% ；其二是石墨，用符号G表示，其w（C）=100%。石墨具有特 殊的简单六方晶格，如图所示。
一、灰铸铁
金属基体+片状石墨
(1)灰铸铁的化学成分 灰铸铁的化学成分大致是： w(C)=2.5%～4.0%，w(Si)=1.0%～2.5%，w(Mn)=0.5%～1.4%， w(S)≤0.15%，w(P)≤0.3%。 (2)灰铸铁的显微组织 由于化学成分和冷却条件的综合影 响，灰铸铁在室温下的显微组织有三种类型：铁素体(F)＋ 片状石墨(G)；铁素体(F)+珠光体(P)＋片状石墨(G)；珠光 体(P)＋片状石墨(G)。
灰铸铁的抗压强度受石墨的影响较小，并与钢相近。
图 2-12 灰铸铁的显微组织
铸造性能好，价格低、 生产简单，强度低， 减磨，耐磨，减振， 石墨膨胀，作承受压 力的机床底座，床身 和不重要的构件、零 件如：端盖、凸轮等 导轨、缸体
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伊利石合成 KAl2［(OH)2AlSi3O10］ 蒙脱石合成（微晶高岭石）
Ex(H2O)4｛(Al2-x,Mgx)2［(Si,Al)4O10］(OH)2｝ 高岭石合成
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细磨时间及预先煅烧温度对莫来石致密化的作用
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电熔莫来石的理化指标 项 Al2O3，％ 目
指 M75
70～77
标
M70 60～70
SiO2，％ TiO2，％ 不大于 Fe2O3，％ 不大于 Na2O＋ K2O，％ 不大于 体积密度，g· -3 不小于 ㎝ 显气孔率，％ 不大于 耐火度，℃ 不低于
22～29 0.1 0.2 0.4 2.90 5 1850
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ZrO2粒径较大，主要以m-ZrO2形式存在，材料以微裂纹增韧为主。
耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地 生产烧结锆莫来石原料生产工艺：
■ 工业氧化铝＋锆英石
■ 高铝矾土＋锆英石+（工业氧化铝）
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耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地 3.3.6.4 莫来石质制品生产工艺要点 (Technology of mullite bricks)
/%
耐火度 /℃
M73
<3 <5 <10 <3 <5 <10
≥1790
M70
<2.0
≥1790
M65
一级品 二级品 三级品
65-70 65-70 65-70
<2.0
<0.6 <0.8 <1.0
<0.2 <0.3 <0.3
≥2.75 ≥2.70 ≥2.65
<3 <5 <10
≥1790
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以蓝晶石和氧化铝合成的莫来石
溶胶－凝胶法合成的莫来石晶须
3
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3）影响莫来石质量的主要工艺因素
◆ 原料化学组成（Al2O3/SiO2比、纯度） ◆ 原料结构特性 ◆ 原料分散度 ◆ 煅烧温度
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添加粘土对莫来石熟料致密化的影响 （a：纯莫来石－1600℃，c：添加2％粘土的莫来石－1450℃）
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添加MgO对以粘土和活性Al2O3合成莫来石熟料的显微结构（1600℃×3h） （Ⅰ）1%MgO,（Ⅲ）3%MgO
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添加MgO的粘土和活性Al2O3合成莫来石熟料的XRD图谱（1600℃×3h）
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全天然电熔莫来石
全天然烧结莫来石
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高纯烧结莫来石的典型性能
产 地 Al2O3 SiO2 Fe2O3 TiO2
中 国
JD 74.79 22.90 0.55 0.35 SD 76.24 21.60 0.74 0.32 A-1 71.98 27.00 0.30 0.16 A-2 76.88 21.69 0.70 0.11
0.01 0.12
0.80 0.17 — 3.13 2.89 3.0 — — —
0.60
— 3.13 2.85 1.5 — — —
真比重 体积密度， g/cm3 显气孔率，% 刚玉，% 莫来石，% 玻璃相，%
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名 称
Ⅰ级矾土 Ⅱ级矾土
煅烧 温度，℃
1500 1500
0.25 0.12 — 3.19 — 3.4 10.36 92.34 —
0.10 0.01
0.24 0.09 — — — 5.9 10.59 91.28 —
0.30 0.20
0.26 0.30 0.20 3.07 — 0.5 0 91 9
0.20 0.20
0.23 0.31 0.20 — 2.86 0.5 5 83 7
日 本
A-3 77.60 21.32 0.30 0.11 B-1 70.00 28.10 0.90 0.10 B-2 73.00 25.10 0.80 0.10
德国
M72 72.50 26.00 0.20 0.30 0.10
英 国
KCM 73.78 24.35 0.53 0.13
化 学 成 分 / %
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电熔莫来石砖的理化性能
项 目 指 标
Al2O3，％ SiO2，％
72～74 24～26
Fe2O3，％
Fe2O3+CaO+MgO+TiO2+R2O，％ 显气孔率，％ 体积密度，g· -3 ㎝ 常温耐压强度，MPa 0.2 MPa荷重软化温度，℃ T1不低于 T2不低于
SiO2
40.90 27.36
Fe2O3 TiO2
0.49 0.40 1.20 0.57
CaO
0.09 0.07
MgO
0.17 0.11
K2O
0.03 0.004
Na2O
0.02 0.001
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耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地 3.3.6.3 锆莫来石(Zirconia mullite material)
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烧成制度（特别是冷却速度）
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烧成气氛（氧化，还原）
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耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地 4）电熔法
配料—熔融—冷却 电熔莫来石从熔体中冷却析晶过程与Al2O3-SiO2系统相图的 析晶过程相似。
—— 当配合料的Al2O3高于莫来石中的理论组成71.8%时， 形成溶有过剩Al2O3的莫来石固溶体即β-莫来石。
—— 只有Al2O3＞80%时才会出现刚玉相。
电熔莫来石的矿相组成：莫来石晶体和玻璃相。
烧结莫来石：晶粒小，缺陷多→→热震↑
电熔莫来石：晶粒大、缺陷少→→高温力学性能和抗侵蚀性↑
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耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地 Al2O3-SiO2二元系相平衡图
烧结法合成莫来石制品和熔铸法合成莫来石制品。 烧结莫来石制品的生产工艺与高铝制品的生产工艺相似。
— 颗粒料：合成莫来石熟料
→45～55％
— 细粉：合成莫来石熟料，或白刚玉、石英粉及“纯净” 粘土等配成与莫来石组成相当的混合粉料。
→55～45％
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— 烧成温度：1550～1600℃（电熔料，T＞1700℃） — 烧成气氛： 莫来石在1370℃以上的还原气氛下将会发生分解， 部分SiO2变为气态的SiO离开砖体。当温度高于 1650℃时，即使不是还原气氛而在较低的氧分压下，
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莫来石—高硅氧玻璃化学成分
Al2O3
熟料成分 1520℃ 晶相成分* 1622℃ 1520℃ 玻璃相 成分* 1602℃ 71.90 9.11 8.32 26.68 86.09 87.31 0.38 0.78 0.84 0.75 3.31 2.65 0.06 0.16 0.19 0.06 0.37 0.53 0.003 0.10 0.10 0.002 0.10 0.10 57.15 71.05
◆
◆
抗侵蚀能力：电熔莫来石砖＞烧结莫来石砖
抗酸性及低碱度熔渣侵蚀：莫来石制品＞镁质制品 莫来石砖在1450℃以上时不宜与碱性物质接触，否则莫来 石就会分解。
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烧结莫来石砖的理化指标
项目 Al2O3，% 耐火度，℃ 0.2MPa荷重软化温度T2，℃ 显气孔率，％ 体积密度，g· -3 ㎝ 指标 ≥70 ≥1850 ≥1700 ≤23 ≥2.55
CaO MgO
K2O Na2O LOI
0.14 0.51
0.42 0.18 0.27 3.10 — 3.0 5 94 微量
0.23 0.17
0.17 0.41 — — — 3.0 — — —
0.04 0.08
0.27 0.21 0.04 — — 3.3 0.42 98.04 1.54
0.15 0.04
25～35 2.0 0.8 0.5 3.00 4 1710
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全天然铝矾土精矿烧结莫来石
化学成分% 牌号 等级 Al2O3 一级品 二级品 三级品 一级品 二级品 三级品 >73-79 <73-79 <73-79 >73-79 <73-79 <73-79 TiO2 <2.0 Fe2O3 <0.6 <0.8 <1.0 <0.6 <0.8 <1.0 Na2O＋ K2O <0.2 <0.3 <0.3 <0.2 <0.3 <0.3 体积密度 /g/cm3 ≥2.85 ≥2.80 ≥2.75 ≥2.80 ≥2.75 ≥2.70 显气孔率
耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地 3.3.6 莫来石质耐火制品 (Mullite refractories)
定义：人工合成莫来石 分类： 低莫来石质、莫来石质、莫来石－刚玉质和刚玉－莫来石质。
3.3.6.1 合成莫来石(Synthetic mullite) 1）原料
— 纯天然原料→→低铝莫来石、中铝莫来石、高铝莫来石 — 工业原料与天然原料组合→→高铝莫来石