3金属材料--有色金属及其合金

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有色金属及其合金

第九章有色金属及其合金
在工业生产中，通

常把铁及其合金称
为黑色金属，把其
他非铁金属及其合
金称为有色金属。
有色金属的产量和用量不如黑色金属多，但由于其具
有许多优良的特性，如特殊的电、磁、热性能，耐蚀性能及高的比强度(强度与密度之比)等，已
成为现代工业中不
可缺少的金属材料.
Al 塑 Fe 料其它橡胶磁玻材璃料
汽化器 (热交换管为 LF21)
器、铆钉及承受中等载荷
的零件。
② 硬铝合金
Al-Cu-Mg系合金，并含少量Mn。可进行时效强化，也可进行变形强化
CuAl2(θ相) Al2CuMg(S相)
Mg2Si(β相)
强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝

常用硬铝合金如LY11
(2A11)、 LY12 (2A12)等，用于制造冲压件、模锻件和铆接件，如螺旋桨、梁、铆钉等.
聚碳酸酯
Ti
碳纤维
材料
各种材料在先进汽车中占的重量百分比
铝锭
§1 铝及铝合金
一、铝及铝合金性能特点
1、纯铝具有银白色金属光泽，密度小 (2.72g/cm3 )，熔点低(660.4℃), 导电、导热性能优良。耐大气腐蚀，易于加工成形。具有面心立方晶格，无同素异构转变，无磁性。
飞机翼梁(腹板为硬铝合金)
③ 超硬铝合金
Al-Zn-Mg-Cu系合金，并含有少量 Cr和Mn 时效强化效果超过硬铝合金热态塑性好，但耐蚀性差。
常用合金有 LC4 (7A04 )、
LC9 (7A09 )等，主要用于工作温度较低、受力较大的结构件, 如飞机大梁、起落架等. 飞机主起落架

有色金属

稀有金属：W、Ti、Mo、V、Nb 等。放射性金属：Ra、Th、U等半金属：Si、Ge、B 等。
铝及铝合金

铝及铝合金是应用非常广泛的一类金属结构材料。航空上主要用于飞机的蒙皮、隔框、长梁、桁条和锻、铸件等。一架波音747客机，需要消耗约18.6吨铝，航天技术上主要用于气动加热温度在150℃ 以下的运载火箭和宇宙飞行器，也用在卫星、航天飞机等其他航天器结构上。
（2）常见黄铜的性能特点及应用
类别普通黄铜特殊黄铜
牌号 H96 H68 H62 HSn62-1 HPb74-3 HMn58-2
σb/MPa 退火
250 300 300
硬化
400 400 420 400
用途举例散热器、冷凝器管道弹壳、冷凝器管道散热器、弹簧、铆钉垫圈丝网船舶零件钟表零件、汽车零件海轮零件、电讯器材
不可热处理强化
防锈铝
硬铝超硬铝
Al –-Mn Al-–Mg Al-Cu- Mg Al-Cu- Mg-Zn Al-–Mg -Si–Cu
3A21 (LF21) 5A05 (LF10) 2A11 2A12 7A04 7A09 2A14 2A50 2B70 2A80 (LY11) (LY12) (LC4) (LC9) (LD10) (LD5) (LD7-1) (LD8)
2 铜的合金化及分类
1. 铜的合金化 2.铜合金的分类
按成形方法变形铜合金铸造铜合金黄铜Cu – Zn
按化学成分
白铜Cu – Ni
青铜除黄铜和白铜外的所有铜合金。
3 常用铜合金
1.黄铜
（1）成分及牌号
普通黄铜——Cu-Zn合金特殊黄铜——Cu-Zn+Al、Mn、Si等其它元素

有色金属及其合金常用非金属材料润滑材料

四）、聚甲醛（简称POM） 1、性能具有优良的物理、化学、机械性能和耐磨性。 2、用途：用来制造轴承、齿轮、泵的叶轮、风机叶片等。
塑料简易鉴别法参考下表
二、橡胶及其制品
橡胶是一种高分子化合物（分天然和合成橡胶两大类）。
常用橡胶制品、性能及用途见下表
润滑材料
一、磨损及润滑机理
一）、磨损机理动摩擦是两个物体在相对运动中摩擦。滑动摩擦是一个物体在另一个物体上相对滑动时所产生的摩擦。例如：活塞在汽缸里的摩擦，滑动轴承。滚动摩擦是一个物体在另一个物体上相对滚动时所产生的摩擦。例如：滚动轴承内的摩擦。
8）、抗氧安定性--- 油品抵抗氧化作用的能力，一般以油品氧化后的沉淀物和酸值表示。主要检测汽轮机油和压缩机油。 9）、水分--- 水会破坏油膜，使油乳化变质，水和酸作用将加大腐蚀。 10）、腐蚀试验--- 用一定尺寸的铜片，浸入100℃的油中，保持3小时，根据金属表面的颜色及其斑点数来判断。 11）、残碳--- 润滑油中的不饱和碳氢化合物，在高温空气不足的情况下，发生蒸发，分解和缩合作用后，所生成的焦黑色残留物质。判断润滑油的积碳，设备磨损速度，管路是否可能出现堵塞等。 12）、抗乳化度--- 在规定条件下，油与水混合后形成的乳化液，经过静置达到完全分离的时间。
2、常用润滑脂的主要特性及选用
1）、钙基润滑脂---用动植物油钙皂稠化中等粘度的机械油而制成的，它的特点是抗水性强，遇水不乳化，所以水泵轴承一般选用钙基脂。使用温度：1#、2#钙基脂 -5--55℃ 3#、4#钙基脂 -5--60 ℃ 5#钙基脂 -5--65 ℃ 2）、钠基润滑脂--- 用动植物油钠皂稠化中等粘度的机械油而制成的，它的特点是抗水性差，但是抗磨抗压能力强。使用温度：0--110℃

有色金属及合金

铍青铜
以铍为基本合金元素的铜基合金称为铍青铜。其含铍量约为1.7％～2.5％。铜里添加少量铍，就会使合金性能发生很大的变化。铍青铜不仅强度、硬度、弹性和耐磨性很高，而且抗蚀性、导热性、导电性、耐寒性也非常好，此外，还有无磁性、受冲击时不产生火花等特性。在工艺性方面，它承受冷、热压力加工的能力很强，铸造性能也好。铍青铜主要用于制作各种重要用途的弹簧、弹性元件、钟表齿轮和航海罗盘仪器中的零件、防爆工具和电焊机电极等。其主要缺点是价格太贵，妨碍了它在工业中的大量应用。铍青铜的编号方法是：“Q”＋“铍”＋铍元素的含量。
在有色金属中，还有各种各样的分类方法。比如，按照比重来分，铝、镁、锂、钠、钾等的比重小于 4.5，叫做“轻金属”，而铜、锌、镍、汞、锡、铅等的比重大于4.5，叫做“重金属”。像金、银、铂、锇、铱等比较贵，叫做“贵金属”，镭、铀、钍、钋、锝等具有放射性，叫做“放射性金属”，还有像铌、钽、锆、镥、金、镭、铪、铀等因为地壳中含量较少，或者比较分散，人们又称之为“稀有金属”
铜的合金化
纯铜的强度不高，用加工硬化方法虽可提高铜的强度，但却使塑性大大下降，因此常用合金化的方法来获得强度较高的铜合金作为结构材料。加入合金元素使铜的强度提高，最常用的固溶强化元素是锌、锡、铝、镍等。鎵、铟、钯、铂等元素在铜中的溶解度虽大，但比较稀少，故不常用；镁、硅等元素在铜中的溶解度随温度的降低而降低，因此，它们加入铜后，可使合金具有时效强化的性能；当铜中加入元素超过最大溶解度以后，便会出现过剩相，它们多为硬而脆的金属化合物，数量少时，可使强度提高，塑性降低；数量多时，会使强度和塑性同时大大降低。
硅青铜
硅在铜中的最大溶解度为人4.6%，室温时下降到3％。硅青铜具有比锡青铜高的机械性能和低的价格，而且铸造性能和冷、热压力加工性能都很好。向硅青铜中加入镍，可形成金属间化合物Ni2Si，使硅青铜能够通过淬火时效进一步提高合金的机械性能。含镍硅青铜还具有很高的导电性、抗蚀性和耐热性，因而广泛用于航空工业(作导向衬筒等重要零件)和长距离架空的电话线和送电线。向硅青铜、尤其是含镍的硅青铜中加入1.0％～1.5％锰可以显著提高合金的强度和耐磨性，向硅青铜加入适当数量的铅可以大大提高合金的耐磨性，能代替磷青铜与铅青铜制作高级轴瓦。硅青铜的编号方法采用“Q”＋“硅”＋硅元素的含量。

有色金属及其合金材料

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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
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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
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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。

金属材料及其热处理

㈡合金的晶体结构合金：由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。如碳钢、合金钢、铸铁、有色合金。相：金属或合金中凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分。 1、固溶体：与组成元素之一的晶体结构相同的固相. ⑴ 置换固溶体：溶质原子占据溶剂晶格结点位置形成的固溶体。多为金属元素之间形成的固溶体。
㈡热处理工艺
工艺
目的
加热温度
组织
退火
1.调整硬度,便于切削加工。 2.细化晶粒,为最终热处理作组织准备。
亚共析钢Ac3+30~50℃ 共析钢 Ac1+30~50℃ 过共析钢Ac1+30~50℃
F+P P P球
正火
1.低中碳钢同退火。 2.过工析钢：消除网状二次渗碳体。 3.普通件最终热处理
三、组织
㈠纯金属的组织 1、结晶：金属由液态转变为晶体的过程 ⑴ 结晶的条件——过冷：在理论结晶温度以下发生结晶的现象。过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差。 ⑵ 结晶的基本过程——晶核形成与晶核长大形核——自发形核与非自发形核长大——均匀长大与树枝状长大
⑶ 结晶晶粒度控制方法：①增加过冷度；②变质处理；③机械振动、搅拌 2、纯金属中的固态转变同素异构转变：物质在固态下晶体结构随温度而发生变化的现象。固态转变的特点：①形核部位特殊；②过冷倾向大;③伴随着体积变化。
2、冷却时的转变
⑴ 等温转变曲线及产物
650℃
600℃
550℃
350℃
A1
MS
Mf
时间
P
S
T
B上
B下
M
M+A’
A→P
A→S
A→T
A→B上
A→B下

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

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

有色金属合金

杂质为铁和硅，此外还有铜、锌、镁、锰和钦等。工业纯铝具有下述性能特点: • (1)密度小(约2. 7 x 103 kg/m3 );熔点为660℃;热处理原理和钢不同 • (2)导电性、导热性很高，仅次于银、铜、金 • (3)是无磁性、无火花的材料，而且反射性能好，既可反射可见光，也可反射紫外线 •
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6.2 铝及铝合金
• (4)纯铝的力学性能不高，并随着纯度不同而变化，纯度愈高，铝的抗拉强度低、硬度小而塑性高。通过加工硬化，可使纯铝的硬度提高，但塑性下降
• (5)表面可生成致密、隔绝空气的氧化膜，当保护膜受到破损，又能迅速生成新的膜，恢复保护作用，所以具有良好的大气耐蚀性，但不耐酸、碱、盐的腐蚀
• 与黑色金属相比，有色金属及其合金具有许多特殊的力学、物理和化学性能。因此，有色金属材料在空间技术、原子能、计算机等新型工业领域应用广泛。例如，铝、镁、钦等金属及其合金，具有比密度小、比强度高的特点，在航天航空工业、汽车制造、船舶制造等方面应用十分广泛。银、铜、铝等金属，导电性能和导热性能优良，是电器工业和仪表工业不可缺少的材料。钨、钥、泥是制造在1 300℃以上使用的高温零件及电真空元件的理想材料
• (3)高纯铝牌号有1 A99 , 1 A97 , 1 A93 , 1 A90 , 1 A85等，命名含义与变形纯铝法则相同。
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6.2 铝及铝合金
• 6. 2. 2铝合金 • 纯铝的强度低，不适宜用作结构材料，在纯铝中加入各种合金元素
组成的铝合金，可以改变其组织结构，使其力学性能大幅度提高。可被加入的元素主要有硅、铜、镁、锌、稀土等。铝合金具有密度小，耐腐蚀，导热和塑性好等性能，很多铝合金还可通过冷变形和热处理，使强度显著提高。 • 根据合金元素的含量和加工工艺特点，铝合金可以分为铸造铝合金和变形铝合金两大类 • 铝合金可用于汽车、装甲车、坦克、飞机及舰艇的部件，如汽车发动机壳体、活塞、轮毅、飞机机身及机翼的蒙皮;还可用于建筑行业的门窗构架、日常生活用品及家具等等。典型的铝合金制品如图6 -2 所示

4-3 常用金属材料-有色金属及其合金

⑷ Al-Zn系铸造铝合金系铸造铝合金这类合金的铸造性能好,强度较高, 这类合金的铸造性能好,强度较高,可自然时效强化;但密度大,耐蚀性较差. 但密度大,耐蚀性较差. 常用代号为 ZL401(ZAlZn11Si7), , ZL402(ZAlZn6Mg)等. 等主要用于制造形状复杂受力较小的汽车, 杂受力较小的汽车, 飞机,仪器零件. 飞机,仪器零件.
飞机主起落架
④ 锻铝合金 Al-Cu-Mg-Si系合金可系合金锻性好,力学性能高, 锻性好,力学性能高, 用于形状复杂的锻件和模锻件,如喷气发动机模锻件, 压气机叶轮,导风轮等. 压气机叶轮,导风轮等.
压气机叶片
Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热锻铝合金常用牌号有系耐热锻铝合金常用牌号有LD7 (2A70),LD8(2A80),LD9(2A90)等 .用于制造 , , 等用于制造150 ~225℃下工作的零件,如压气机叶片,超音速飞机 ℃下工作的零件,如压气机叶片, 蒙皮等. 蒙皮等.
黄铜铸件黄铜棒
普通黄铜铜与锌的二元合金称为普通黄铜. 铜与锌的二元合金称为普通黄铜. 加工普通黄铜的牌号为: 黄加工普通黄铜的牌号为:H (黄) + 表示铜平均百分含量的数字, 数字,如H62. .
单相黄铜
两相黄铜
单相黄铜塑性好. 单相黄铜塑性好. 常用牌号:H80,H70, 常用牌号: , , H68. . 适于制造冷变形零件,如弹壳, 适于制造冷变形零件,如弹壳, 冷凝器管等. 冷凝器管等. 两相黄铜热塑性好, 强度高两相黄铜热塑性好强度高. 常用牌号: 常用牌号:H59,H62. , . 适于制造受力件,如垫圈, 适于制造受力件,如垫圈,销钉,铆钉,导管,散热器等. 铆钉,导管,散热器等.

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。

有色金属及其合金分类

有色金属及其合金分类第一章有色金属及其合金分类1.1有色金属及其分类有色金属在金属的类别中占有绝大部分。

有的资料将有色金属划归为非铁金属，并称化学元素周期表中，除铁外所有金属元素均为非铁金属。

有的资料把金属分为黑色金属和有色金属两大类(实际上黑色亦属有色，只能说是习惯叫法)。

黑色金属有铁、锰、铬三种，除此之外八十余种金属都称为有色金属。

有色金属在国民经济各个部门的应用十分广泛，并具有特殊的重要性，各国都重视和发展有色金属工业。

有资料显示，有色金属产量约占世界钢产量的5%。

由于各国地理位置、矿产分布和生产状况等的不同，对有色金属的分类并不统一。

一般是按有色金属的密度、经济价值、在地壳中的储量及分布情况和被人们发现及使用的年代等分为五大类，即①轻有色金属；②重有色金属；③稀有金属；④贵金属；⑤半金属。

稀有金属又分为稀有轻金属、稀有高熔点金属、稀有分散金属、稀土金属和稀有放射性金属五个类别。

1. 十种常用有色金属十种常用有色金属简称十种有色金属，是指产量大，并应用比较广泛的十种有色金属。

世界各国有色金属产量是指铝、镁、铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞十种有色金属的总产量。

我国一般是指铜、铝、镍、铅、锌、海绵钛、镁、锡、锑、汞为十种常用有色金属。

2004年上半年，我国十种常用有色金属总产量达到669.3万吨，同比增长21.40%。

本手册包括除汞外的上述有色金属，还包括金、银、铂、铱、钨、钼等多种，有色金属。

2. 轻有色金属轻有色金属一般是指密度在4.5g/cm3以下的有色金属，其包括铝、镁、钠、钾、钙、锶、钡。

这类金属的共同特点是密度小(0.53～4.5g/cm3)，化学活性大，氧、硫、碳和卤素化合物都相当稳定。

这类金属多采用熔盐电解法和金属热还原法提取。

有资料介绍，铝在自然界中约占地壳重量的8%(铁约占5%)，随着炼铝技术的发展和铝的被广泛应用，其产量已超过有色金属总产量的1/3。

本手册仅涉及铝和镁两种轻有色金属。

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。

3金属材料--有色金属及其合金

有色金属及其合金

有色金属

有色金属及其合金常用非金属材料润滑材料

有色金属及合金

有色金属及其合金材料

第九章 有色金属及合金

金属材料及其热处理

有色金属及其合金

有色金属及其合金

有色金属 合金

4-3 常用金属材料-有色金属及其合金

有色金属材料

有色金属及合金

有色金属及其合金分类

常用金属材料知识介绍

第九章有色金属及合金

有色金属合金