4-3_常用金属材料-有色金属及其合金详解

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常见的金属材料

建筑领域
铝合金在建筑领域中用于制作门窗、幕墙等，具有美观、耐用、防火等特点。
其他领域
铝合金还广泛应用于电子、化工、包装等领域，如制造电子
产品外壳、化工设备等。
CHAPTER 04
不锈钢材料
不锈钢材料的定义与分类
定义
不锈钢是一种具有高耐腐蚀性的金属材料，通常含有10.5%以上的铬，并添加了其他合金元素以改善其耐腐蚀性和其他性能。
金属材料的强度和硬度通常较高，具有优良的耐磨性和抗疲劳性能。
金属材料具有良好的导电性和导热性，可以用于制造电子元件和热交换器等。
金属材料的应用领域
在建筑领域，金属材料主要用于结构支撑和装饰装修等方面，如钢架、铝合金门窗等。
在交通领域，金属材料被用于制造车辆和船舶等交通工具。
金属材料广泛应用于建筑、制造、交通、航空航天等领域。
钢铁材料在航空航天领域中也有重要应用，如飞机、火箭等飞行器的制造。
CHAPTER 03
铝合金材料
铝合金材料的定义与分类
铝合金定义
铝合金是一种以铝为基体元素，添加其他金属或非金属元素组成的合金。
铝合金分类
根据合金组成和加工特点，铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金两类。
铝合金材料的性质与特点
物理性质
不锈钢材料可以用于建筑装饰、栏杆、门窗等领域，其美观耐用、易于维护的特点深受用户喜爱。
CHAPTER 05
钛及钛合金材料
钛及钛合金材料的定义与分类
钛及钛合金材料的定义
钛是一种银白色金属，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点。钛合金是由钛与其他金属元素组成的合金。
钛及钛合金材料的分类
根据钛合金中添加的元素不同，钛合金可分为二元合金、三元合金和多元合金。

常用金属材料介绍

常用金属材料金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料，常用以制造机械设备、工具、模具，并广泛应用于工程结构中。

金属材料大致可分为黑色金属两大类。

黑色金属通常指钢和铸铁；有色金属是指黑色以外的金属及其合金，如铜合金、铝及铝合金等。

1.2.1 钢钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。

碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。

工业用碳钢的含碳量一般为0.05%～1.35%。

为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），这种钢称为合金钢。

（一）碳钢1．碳钢的分类碳钢的分类方法有多种，常见的有以下三种。

（1）按钢的含碳量多少分类分为三类：低碳钢，含碳量<0.25%；中碳钢，含碳量为0.25%～0.60%；高碳钢，含碳量>0.60%。

（2）按钢的质量（即按钢含有害元素S、P的多少）分类分为三类：普通碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.055%和0.045%；优质碳素钢，钢中S、P含量均≤0.040%；高级碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.030%和0.035%。

（3）按钢的用途分类分为两类：碳素结构钢，主要用于制造各种工程构件和机械零件；碳素工具钢，主要用于制造各种工具、量具和模具等。

2．碳钢牌号的表示方法（1）碳素结构钢碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z）等四部分按顺序组成。

其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表镇静钢，Z代表镇静钢等。

如Q235-A·F表示屈服强度为235Mpa的A 级沸腾碳素结构钢。

（2）优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。

这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。

例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。

几种常见的有色金属及合金钢

屈服强度定义当应力超过弹性极限后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到B点后，塑性应变急剧增加，曲线出现一个波动的小平台，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度。
金属材料基本知识讲解
新冶能化机动处----周舒
11
C钢lic、k 铁to材ad料d简T述itle
22 各类钢C铁lic材k 料to牌ad号d的Ti表tle示方法
目
录
23
有Cl色ick金t属o a材d料d T简it介le
14 几C种lic常k见to的a有dd色T金itl属e 及合金
XINJIANG ZHONGTAI CHEMICAL(GROUP)CO.,LTD.
钢、铁材料简述
通常铸铁分类如下 1、灰铸铁 2、孕育铸铁 3、蠕墨铸铁 4、可锻铸铁 5、球墨铸铁通过在浇筑前往铁水加入一定
量的球化剂（如稀土镁合金）和墨化剂，以促进碳呈球形结晶而获得铸铁。
二、钢的分类
钢是含碳量小于等于2%的铁碳合金 1、按化学成分分类：可以分为碳素钢和合金钢碳素钢包括工业纯铁（含碳≤0.04%）、低碳钢（含
三、钢铁材料的分类
3、管材钢管按形状分为园、扁、方、六角及异性钢，按生产方式分为无缝钢管和焊接钢管两大类
4、丝材丝材是线材的一次冷加工产品，钢丝除可直接使用外，还可以生产钢丝绳。
各类钢铁材料牌号的表示方法
一、铸铁牌号表示方法
1、灰铸铁 HT250 HT ——表示灰铸铁代号 250——表示抗拉强度（MPa) 2、球墨铸铁 QT400-18 QT——表示球墨铸铁代号 400——表示抗拉强度（MPa) 18—— 表示伸长率%

有色金属及其合金材料

• • • • • • •
二、铜合金（一）黄铜（H）以锌为主要合金元素的铜基合金分普通黄铜和特殊黄铜按生产方式分：压力加工黄铜和铸造黄铜代号：压力加工普通黄铜：（H+质量分数）压力加工特殊黄铜：（H+主加元素符号+质量分数） • 铸造黄铜：Zcu • 例：H62、HPb59-1 • 普通黄铜，按平衡态组织分两种：单相黄铜，双相黄铜
• • • • • • • • • •
1、不能热处理强化的形变铝合金防锈铝合金（LF） 2、能热处理强化的形变铝合金硬铝（LY）、超硬铝（LC）、锻铝（LD）硬铝分：低强度硬铝（铆钉）、标准硬铝（油管）、高强度硬铝（螺栓）、耐热硬铝硬铝缺点：耐腐蚀性差、淬火温度窄（四）铸造铝合金（ZL）用于制造铸铝件 1、铝硅合金 ZL101-105 又叫铝硅明（简单铝硅明和复杂铝硅明）飞机仪
• • • • • • • • •
价格低，摩擦系数较大。不能承受大的压力，需内衬双金属轴承： 2、铜基轴承合金锡青铜和铅青铜 3、铝基轴承合金（1）Al-Sb-Mg轴承合金 (2) Al-Sn轴承合金除以上轴承合金外，珠光体灰铸铁常作滑动轴承材料。
器零件，泵壳等。
• 2、铝铜合金 ZL201-203
• 具有较高的强度和耐热性，但铸造性能差，不耐腐蚀。气缸头，活塞等 • 3、铝镁合金ZL301-303 • 力学性能、切削加工性、耐腐蚀性好，铸造性、耐热性差。泵用零件，船舰零件。 • 4、铝锌合金 ZL401,ZL402 • 具有较高硬度和强度（自动淬火）做汽车发
Байду номын сангаас
• （1）单相黄铜 • 当锌质量分数少于39%时，室温下组织为单相 α固溶体，称为单相黄铜。 • 塑性好，可进行冷、热压力加工，适宜制造冷轧板材、冷拉线材以及形状复杂的冲压零件。 • （2）双相黄铜 • 当锌的质量分数为39%-45%时，室温下的组织为α+ β，称为双相黄铜。 • 适用于热加工。一般轧成棒材、板材，再经切削加工制成各种零件。 • 2、特殊黄铜 • 在铜锌二元合金的基础上加入其它合金元素所组成的多元合金。

第九章有色金属及合金

数字－顺序号
特点：合金元素少，热处理强化不起作用，只能用加工硬化的方法强化。用途：制造油箱、油管等。
2 、硬铝合金主要合金元素：Cu － Mg Y－硬数字－顺序号
常用牌号： LY1、 LY11等。 L－铝
特点：可用热处理时效强化，也可冷变形加工硬化。用途：制造铆钉、螺旋桨叶片等。 3、超硬铝合金主要合金元素：Zn－ Mg－ Cu 常用牌号: L－铝 LC4 LC C－超硬数字－顺序号
第三节滑动轴承合金
用于制造滑动轴承及其内衬的合金
一、性能要求
1、要求轴承合金必须具有足够的抗压强度和疲劳强度。 2、足够的塑性和韧性。 3、低的摩擦系数 4、良好的导热性和小的膨胀系数。理想的轴承合金的组织应是软基体上均匀分布着硬质点。软的基体被磨损下凹，可贮存润滑油并形成连续的油膜；硬质点则凸起来支撑轴颈，使轴承和轴颈的实际接触面积小，减小摩擦。如图9-5示：
时效强化：固溶处理的合金随时间的延续而发生进一步强化的现象称时效硬化或时效强化。例如：固溶处理的合金，如果在室温放置4-5d
图9-7 Al-Cu合金相图
——本章完本章完—— 本章完
四、工业中常用的轴承合金
工业上称巴氏合金（巴比特合金）（锡基和铅基轴承合金）锡锑合金铅锑合金 ZchSnSb11-6 ZChPbSb16-16-2 (16%Sb, 16%Sn, 2%Cu)
软基体是Sb溶于 Sn形成的固溶体呈暗黑色；硬质点是 SnSb,β相呈白方块
图9-6 ZChSnSb11-6轴承合金的显微组织
四、铸造铝合金
合金系：Al－Si Al－Cu Al－Mg Al－Zn
牌号表示方法：字母“ZL”＋三位数字 ZL－铸铝; 第一位数字表示合金类别 1－表示铝硅系， 2－表示铝铜系 3－表示铝镁系， 4－表示铝锌系第二、三位数字表示顺序号。例如：ZL102、 ZL202、LZ302等。

有色金属及其合金

其他合金
01
不锈钢
不锈钢是一种具有高度耐腐蚀性的合金，广泛用于建筑、医疗等领域。
02
镍合金
镍合金具有良好的耐腐蚀性和高温性能，常用于制造化学反应器等设备。
03
镁合金
镁合金具有轻质、高强度的特点，广泛应用于汽车、航空等领域。
05
有色金属的冶炼和加工
冶炼方法
火法冶炼
通过高温熔炼将矿石中的有价成分提取出来，主要包括焙烧、熔炼、精炼等工序。
有色金属的应用
航空航天
航空航天领域对材料性能要求极高，有色金属及其合金因其具有高强度、轻量化、耐高温等特性而被广泛应用于航空航天器的制造，如飞机机身、发动机部件等。
钛合金也是一种广泛应用于航空航天领域的有色金属材料，其具有高强度、耐高温、耐腐蚀等特性，常用于制造飞机起落架、发动机部件等关键部位。
过渡金属
铜
具有良好的导电性和导热性，广泛用于电线电缆、管道、散热器等领域。
铁
用于制造各种钢材，如建筑用钢、汽车用钢等。
镍
具有良好的耐腐蚀性和磁性，用于制造不锈钢和电池等。
稀土金属
镧
01
用于制造荧光粉、陶瓷和玻璃等。
铈
02
用于催化剂、抛光剂和陶瓷等。
钕
03
用于制造磁铁和荧光粉等。
贵金属
01
02
高强度
铜合金具有较高的强度和耐磨性，可用于制造各种管道、阀门等。
耐腐蚀
铜合金对多种酸、碱等腐蚀介质具有较好的耐受能力。
钛合金
高强度
钛合金具有高强度和低密度的特点，广泛应用于航空、航天、医疗等领域。
良好的耐腐蚀性
钛合金对多种酸、碱等腐蚀介质具有极好的耐受能力，不易生锈。

有色金属详解

有色金属详解有色金属是指那些除了铁和钢之外的金属材料，包括铜、铝、镍、锌、铅等。

这些金属在工业和日常生活中起着重要的作用，广泛应用于建筑、交通、电子、能源等领域。

本文将对几种常见的有色金属进行详细介绍和分析。

一、铜铜是一种非常重要的有色金属，具有良好的导电、导热性能，同时还具备较高的塑性和耐腐蚀能力。

由于它的优良特性，铜广泛应用于电子、通信、建筑、汽车制造等行业。

在电子领域，铜是制造印刷电路板的重要材料；在建筑领域，由于铜具有独特的色彩和光泽，常被用于装饰和屋顶材料。

二、铝铝是另一种重要的有色金属，具有低密度、良好的导电性能和高的抗腐蚀能力。

铝广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。

在航空领域，由于铝具有较低的密度，可以减轻飞机的重量，提高燃油效率；在汽车领域，铝合金可以用于减震器和发动机零部件，提高车辆的性能；在建筑领域，铝合金常被用于制作窗户、门等建筑构件。

三、镍镍是一种具有抗腐蚀性能和储氢能力的有色金属。

镍广泛应用于电池、合金制造等领域。

在电池领域，镍广泛应用于镍氢电池和镍镉电池，由于其较高的储氢能力，镍也被用于燃料电池；在合金制造领域，由于镍合金具有较好的耐热、耐腐蚀性能，常被用于航空航天、化工等行业。

四、锌锌是一种重要的有色金属，常被用于镀锌钢板和合金制造。

镀锌钢板是指在钢板表面镀上一层锌，以保护钢板不被氧化。

锌合金具有良好的耐腐蚀性能和可塑性，被广泛应用于汽车、航空、机械制造等领域。

五、铅铅是一种重要的有色金属，常被用于电池、铅酸蓄电池、抗辐射材料等领域。

铅酸蓄电池广泛应用于汽车、 UPS 电源、太阳能电池等领域，由于其较高的密度和储电能力。

同时，铅还被用于核科学领域，用于生产抗辐射材料。

综上所述，有色金属在现代社会中起着重要的作用。

铜、铝、镍、锌和铅等金属的性能各有特点，在不同的领域有着广泛的应用。

了解和熟悉这些有色金属的特性对于科学合理地选择和使用金属材料具有重要的意义。

有色金属及其合金

纯铜呈紫红色，主要用于制作电导体及配制合金.

二、铜合金
纯铜的强度低，不适于制作结构件，因此，在纯铜中加入合金元素后，可获得较高的强度，同时保持纯铜的某些优良性能.
3.某些特殊机械性能
优良的减摩性和耐磨性（如青铜及部分黄铜），高的弹性极限和疲劳极限(如铁青铜等).
4.色泽美观
铜及铜合金在电气工业，仪表工业，造船工业及机械制造工业部门中获得了广泛的应用,但铜的储量较小，价格较贵，属于应节约使用的材料，只有在特殊需要的情况下，例如要求特殊的磁性、耐蚀性、加工性能、机械性能以及特殊的外观等条件下才考虑使用.
的铸造性能(熔点低、流动性好、收缩小).
在一般情况下，ZL102的共晶体由粗针状硅晶体和α固溶体构成,强度和塑性都较差.
浇铸前向合金液中加入占合金重量2%~3%的变质剂(常用钠盐混合物: 2/3NaF+1/3NaCl)以细化合金组织, 显著提高合金的强度及塑性,这种处理方法即是变质处理.
经变质处理后的组织是细小均匀的共晶体(α+Si)+初生α固溶体（如图）,获得亚共晶组织是由于加入钠盐后，铸造冷却较快时共晶点右移的缘故. ZL102铸造性能很好，焊接性能也好，密度小，并有相当好的抗蚀性和耐热性，但不能时效强化，强度较低，经变质处理后, σb最高不超过180MPa. 仅适于制造形状复杂但强度要求不高的铸件，例如仪表、水泵壳体以及一些承受低载荷的零件.
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)
Al-Zn合金(ZL401、ZL402)价格便宜，铸造件能优
良，经变质处理和时效处理后强度较高，但抗蚀
性差，热裂倾向大，常用于制造拖拉机的发动机

常用金属材料

不受剧烈冲击、高硬度、耐磨的工具。如冲头、
手锯条等。
不受冲击、要求高硬度、高耐磨的工具。如锉刀、
量具等。
(2)低合金高强度结构钢
牌号：例如 Q390A
“Q”表示屈服点， “390”表示屈服点值为390MPa， “A”表示质量等级为A 级。
用途：低合金高强度高强度结构钢一般不用热处理，综合力学性能良好，
用途：铸铁件占铸件总产量的 80%左右。
如机床床身、箱体等。
w(S) ≤0.15%
w(P) ≤0.3%
1.铁碳合金双重相图
铸铁中，碳的存在形式有渗碳体（Fe3C）和游离状态的石墨（G）两种。
铁碳合金实际上存在两种相图：（1）Fe－Fe3C相图，（2）Fe－G相图。
图1-19 铁碳双重相图
（3）变质处理（孕育处理）
• 变质处理：在浇注前向铁水中加入变质剂（孕育剂），如 Si－Fe、Si－Ca合金，以增加石墨的结晶核心，促进石墨化，使石墨片细小、均匀，获得高强度铸铁。
用于桥梁、船舶、车辆、高压容器、管道、建筑物等。
(3) 合金钢
1）合金结构钢牌号：例如 60Si2Mn, “60”表示平均w(C)=0.6%， “ Si2 ”表示平均w(Si)=2%， “ Mn ”表示平均w(Mn)<1.5%。
用途：合金结构钢的力学性能优于优质碳素结构钢，常用来制造重要的零件，如齿轮、轴类、弹簧等。例：渗碳钢，20CrMnTi；
化学成分（质量分数，%）
力学性能（最小值）
牌号
C
Si
Mn
σs (σ0.2)
Σb
δ
/MPa (%)
/MPa
主要特点及应用
ZG200 －400 0.20 0.50 0.80 200

有色金属及其合金

不能热处理强化铝合金
形变铝合金铝合金的分类铸造铝合金能热处理强化铝合金
提高强度途径分类
冷变形（加工硬化）变质处理（细化晶粒强化）固溶+时效处理（时效强化）
铝及铝合金的分类及用途
纯铝按纯度分为高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝三类高纯铝：99.996%～99.93% 用于科研，代号L04～L01；工业高纯铝：99.9%～99.85% 用于作 Al合金原料、铝箱，代号L0、L00；工业纯铝：99.0%～98.0% 作管、线、棒、代号L1～L6，数字大。
青铜
白铜
白铜是以Ni为主要合金元素的合金。Ni和 Cu在固态下能完全互溶，所以各类铜镍合金均为α 单相固溶体，具有很好的冷热加工性能，不能进行热处理强化，只能用固溶强化和加工硬化来提高强度。白铜具有高的抗蚀性和优良的冷热加工成形性，精密仪器仪表，化工机械及医疗器械中的关键材料。
白铜的用途
2.3
有色金属及合金
有色金属及合金分类
1、铝及铝合金 2、铜及铜合金 3、轴承合金 4、钛及钛合金的性能特点
一、铝及铝合金
1.铝及铝合金的性能特点（1）优良的物理性能（2）抗大气腐蚀性能好（3）加工性能好，比强度高 2.提高铝及铝合金强度的主要途径 3.铝及铝合金的分类及用途
1.铜及铜合金的性能特点
优异的物理、化学性能导电、导热性、抗蚀、抗磁能力高、良好的加工性能、塑性好；铸造性好某些特殊机械性能优良的减摩性和耐磨性，高的弹性极限和疲劳极限
2.铜及铜合金的分类及牌号
纯铜(紫铜) T1、T2、T3、Tu1，Tu2 铜合金
黄铜普通黄铜 H× ×表示含铜62%,其余为Zn的黄铜特殊黄铜 HPb59-1表示59%Cu、1%Pb。余量为Zn的铅黄铜

机械基础4-3有色金属材料

用途：制造耐蚀性高的容器、防锈及受力小的构件，如油箱、导管及日用器具。
②、硬铝（代号LY）它是铝-铜-镁系合金。特点：经过适当热处理后，强度和
硬度显著提高，但耐蚀性不如纯铝
用途：用于制造飞机零部件及仪器仪表零件。
③、超硬铝（代号LC）它是铝—铜—镁—锌系合金。性能：通过适当热处理后，强度、硬度
分类：锡基轴承合金
铅基轴承合金
铝基轴承合金
1、锡基轴承合金锡基轴承合金以锡（Sn）为基础，加入锑
（Sb）、铜等元素组成的合金。性能：硬度适中，减摩性好，足够的塑性、韧性，
良好的耐蚀性、导热性，膨胀系数小。但疲劳强度低，熔点低，工作温度不超过150℃。
用途：汽车、汽轮机高速轴上使用。
牌号：以“铸”字的汉语拼音字首Z和集体元素锡（Sn）的化学元素符号，以及主加元素和附加元素符号、名义百分含量的数字组成。
较高。
用途：制造飞机上受力较大的结构件，如飞机大梁。
④、锻铝（代号LD）它是铝-铜-镁-硅系合金。性能：经过适当热处理后，强度和硬度
显著提高，有较好的锻造性能。
用途：制作航空仪表工业中形状复杂、要求强度高的锻件。
（2）、铸造铝合金性能：有较好的铸造性能，抗腐蚀性好。
根据化学成份分：
用途：铝锑镁轴承合金用在低速柴油机的轴承上使用。
高锡铝基轴承合金应用最广，用于汽车、拖拉机、内燃机车的轴承。

《从军行》----其四

王昌龄
青海长云暗雪山，

孤城遥望玉门关。
黄沙百战穿金甲，

不破楼兰终不还。
《七绝·改诗赠父亲》毛泽东
孩儿立志出乡关，学不成名誓不还。埋骨何须桑梓地，人生无处不青山。

有色金属材料

钛合金是以钛为基础，加入一种或几种其他元素构成的合金。表列出了钛合金在航空航天领域的部分应用情况。
有色金属材料
钛合金的应用
有色金属材料
1.３镁及镁合金
按加工特点，镁合金分为变形镁合金和铸造镁合金。变形镁合金牌号用“ＭＢ”表示，如ＭＢ１５（相当于美国牌号ＡＫ６０Ａ）；铸造镁合金牌号用“ＺＭ”表示，如ＺＭ５（相当于美国牌号ＡＺ９１Ｃ）。
有色金属材料
有色金属是指除黑色金属（Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ）以外的金属，主要包括铝、钛、镁，由于其密度小，这几种金属也被称为轻金属，其相应的合金称为轻合金。
轻合金具有密度小、比强度高、比刚度大、耐热、耐蚀，以及良好的导电性、导热性等特点，在航空、航天领域的应用十分广泛。
有色金属材料
1.１铝及铝合金
１. 变形镁合金
有色金属材料
变形镁合金的性能与应用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
有色金属材料
２. 铸造镁合金
铸造镁合金的性能与应用
有色金属材料
1.４铜及铜合金
铜在有色金属材料中，其用量仅次于铝及其合金。铜合金是在铜中加入一些金属元素。按主加合金元素不同，铜可分为黄铜（加Ｚｎ）和青铜（加Ｓｎ、Ａｌ、Ｂｅ等）。
１. 黄铜２. 青铜
有色金属材料
５. 铝合金在飞机上的应用
铝合金在ＭＤ－８２飞机上的应用
有色金属材料
铝合金在波音７０７／７２７／７３７／７４７飞机上的应用
有色金属材料
铝合金在波音７５７／７６７飞机上的应用
有色金属材料
1.２钛及钛合金
钛是银白色的金属，钛在地壳上的蕴藏量十分丰富，仅次于铝、铁、镁，居金属元素中的第四位。钛合金具有密度小、耐蚀性好、耐热性高、比刚度和比强度高、焊接性好等特点，是航天航空领域理想的材料。

有色金属及合金

硬铝合金硬铝合金为Al-Cu-Mg系合金，还含有少量的Mn。各种硬铝合金都可以进行时效强化，属于可以热处理强化的铝合金，亦可进行变形强化。其牌号用“LY”表示，“LY”是“铝硬”二字的汉语拼音字首。硬铝主要分为三种：低合金硬铝，合金中Mg、Cu含量低；标准硬铝，合金元素含量中等；高合金硬铝，合金元素含量较多。

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。

Al-Zn铸造铝合金
Al-Zn合金（ZL401、ZL402）价格便宜，铸造性能优良，经变质处理和时效处理后强度较高，但抗蚀性差，热裂倾向大。常用于制造汽车、拖拉机的发动机零件及形状复杂的仪器零件，也可用于制造日用品。铸造铝合金的铸件，由于形状较复杂，组织粗糙，化合物粗大，并有严重的偏析，因此它的热处理与变形铝合金相比，淬火温度应高一些，加热保温时间要长一些，以使粗大析出物完全溶解并使固溶体成分均匀化。淬火一般用水冷却，并多采用人工时效。

铸造铝合金铸造铝合金按照主要合金元素的不同，可分为四类：Al-Si铸造铝合金，如ZL101、ZL105等；Al-Cu铸造铝合金，如ZL201、ZL203等；AlMg铸造铝合金，如ZL301、ZL302等；Al-Zn铸造铝合金，如ZL401、 ZL402等。 Al-Si铸造铝合金 Al-Si铸造铝合金通常称为铝硅明，铝硅明包括简单铝硅明（Al-Si二元合金）和复杂铝硅明（Al-Si-Mg-Cu等多元合金）。其牌号为ZL10～系列，含11～13%Si的简单铝硅明（ZL102）铸造后几乎全部是共晶组织。内燃机中的活塞，是在高速、高温、高压、变负荷下工作的，所以要求制造活塞的材料必须比重小、高耐磨、高的耐蚀性、耐热性，还要求活塞材料的线膨胀系数接近汽缸体的线膨胀系数。复杂铝硅明基本上能满足这一要求，它是制造活塞的理想材料。

常用金属材料知识介绍

常用金属材料知识介绍
一、金属材料的分类
金属材料通常按组成成分和色泽分类。

二、金属材料的机械性能
金属材料的机械性能包括强度、弹性、屈服极限、延伸率和断面收缩率以及硬度等。

注：材料强度是指材料对外力破坏的抵抗能力，具体的表现形式由材料的性质（塑性或脆性）及其所处的应力状态共同决定。

注：延伸率δ、断面收缩率φ都是塑性指标。

一般将δ≥5％的材料称为塑性材料；δ<595％的为脆性材料。

三、钢、铁和钢材
1、工业用铁
3、钢按化学成分分类（GB／T 13304-1991）
钢按化学成分分成三大类：非合金钢、低合金钢和合金钢。

四、有色金属及其合金
3、有色金属及其合金牌号表示法（1）铝及铝合金牌号表示法
（2）铜及铜合金牌号表示法
（3）镍及镍合金牌号表示法
（4）铅、锌、锡、钛及其合金牌号表示法。