有色金属和粉末冶金
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
§9 有色金属材料
非铁金属（或称有色金属）是指含铁金属（或称黑色金属）之 外的其他金属材料，如铝及其合金、铜及其合金、钛及其合金等。
§9.1 铝及铝合金 §9.1.1 纯铝
1、工业纯铝的主要特性 ① 具有银白色金属光泽，相对密度小(2.72),熔点低(660.4℃),沸
点高(2477℃),导电、导热性优良； ② 呈面心立方晶格,无同素异构转变； ③纯铝强度、硬度低，塑性很高； ④化学性质活泼，表面易生成致密的氧化膜，具有良好抗蚀性； ⑤具有优良的工艺性能,易于铸造,易于铸造,易于切削。
2 、工业纯铝的牌号 旧牌号：按纯度由高→底：L1、L2、L3…… 对应新牌号：为1070、1060、1050……
3、用途 主要制作导线、电器元件、散热片等。
§9.1.2 铝合金
铝中加入Si、Cu、Mg、Zn、Mn等元素制成合金。
1、铝合金的分类 根据成分和工艺性能铝合金可分为:
① 变形铝合金：一般通过压力加工制成半成品或模锻件。 ② 铸造铝合金：一般用于铸成复杂的铸件。
§9.3 钛及钛合金
§9.3.1 纯钛
1．钛的性能 ① 钛为银白色，熔点为1680℃,相对密度为4.54，比铝大但比钢
轻43%; ② 具有很好的强度,约为铝的6倍； ③ 具有很高的塑性,便于冷热加工； ④ 其耐蚀性比不锈钢优良。
2．钛及合金在航空、化工、导弹航天及舰艇等方面的应用较为广 泛。
§9.3 .2 钛合金
常用代号：ZL401、ZL402等。
2）铸造铝合金的变质处理 铝硅基铸造合金应用较广，但未经变质处理时，力学性能差，
其铸态组织如图所示。如图为用钠盐变质处理后的显微组织。
经变质处理后的铝硅合金，力学性能明显提高。
§9.2 铜及铜合金
§9.2.1 工业纯铜
1、工业纯铜的性质
① 外观呈紫红色，故又称紫铜； ② 相对密度为8.9，熔点为1083℃； ③ 导电性和导热性优良； ④ 具有面心立方晶格，无同素异构转变，只能以冷作硬化的方 式进行强化。 ⑤ 塑性极好,并有良好的低温韧性,可以进行冷、热压力加工。 杂质元素对性能有一定影响：
经人工时效的铝合金没有回归现象。
§9.1.3 铝合金的分类、牌号及用途
根据成分和工艺性能铝合金可分为: ① 变形铝合金：一般通过压力加工制成半成品或模锻件。 ② 铸造铝合金：一般用于铸成复杂的铸件。
1、变形铝合金 表9—1 变形铝合金分为以下四种：GB/T3190—96
1）防锈铝合金（F点以左） 用于制造耐蚀容器（油箱）、防锈蒙 皮、窗框等。主要为Al-Mg系和Al-Mn系，牌号如5A02（LF2）、 3A21（LF21）等。 2）硬铝合金 为F点以右的合金，可热处理强化。主要为Al- Cu Mg系，牌号如2A12（ LY12 ）。根据合金元素的多少硬铝分为： ①低合金（铆钉）硬铝如2B11（LY8）其强度低塑性好，用于铆钉。 ②标准硬铝（中强度硬铝）如2A11（LY11）用于中等强度的零件。 ③高强度硬铝如2A12（ LY12 ）合金含量较多，强度硬度高塑性较 低，加工性能差。用于航空模锻件和重要销、轴等。
蚀，称海军黄铜。还可作汽油接触零件。 常用特殊黄铜。
二、青铜
青铜是指除白、黄铜以外的铜合金。包括锡青铜、铝青铜、铅 青铜、硅青铜、铍青铜等。
1．锡青铜 是以Sn为主加元素的合金。
①性能：与Sn量有关。 Sn≤5~6% Cu+ Sn →α（固溶体）， Sn增加，强度增加，有好的塑性。 Sn≥6% Cu+ Sn →α+δ（硬脆相） ，Sn增加，强度增加，塑性大大 下降。 Sn＞20% Cu+ Sn →α+（大量）δ（硬脆相），强度下降，变脆。
3．铍青铜 含Be量1.7%~2.5%的青铜合金。
①性能：对Be的溶解度随温度变化而变化。 可进行固溶处理，时效后强度达1200MP。超过40Cr。 铍青铜可通过热处理和加工硬化提高其力学性能和弹性，其强度、
硬度较高，具有导电性、耐腐蚀性好，抗磨性、不起火花性、耐热 性比其他铜合金好的优点，是制造弹性元件、电接触器等的优秀材 料。 ② 牌号 ：如QBe2，表示含铍量2%、余为铜的铍青铜。
一）黄铜
1．普通黄铜 1）组织：是指铜与锌的二元合金。
2）性能特点：随锌的增加强度、硬度增加。塑韧性下降。 具有 良好力学性能,易加工成形, 另外它还具有价格低廉、色泽美丽等优 点，应用广泛。经冷塑性变形后易发生应力腐蚀，开裂。
3）牌号： “H”+铜的平均质量分数表示普通黄铜；铸造普通黄 铜则在前面冠以“Z”，如ZH62，表示含铜为62%的铸造普通黄铜。
2 ．铝青铜 以Al为主加元素的青铜合金。 ① 性能：铝青铜的性能较好。
Al＜5% 塑性好，强度低。 Al达到12%后，塑性变差，且难加工。 Al常在5%~10%： Al在5~7%时，塑性最好。适合冷变形加工。
Al在10%时，强度最高，可热处理，适合铸造。 铝青铜易获得致密的铸件，耐蚀性比黄铜和锡青铜高。 应用广泛，常用来制造耐磨、耐蚀零件。 ② 牌号 ：如QAl5，表示含铝量5%，余为含铜量的铝青铜。
因合金溶质元子均匀分布，固溶体晶格畸变小，铝合金的固溶强 化效果并不明显，过饱和固溶体随时间增长会沉淀析出强化相，此 过程若在室温进行，叫自然时效（图9-3）；若加热在某一温度进行， 叫人工时效（图9-4）。
②时效强化
将经固溶处理(或淬火)后得到过饱和固溶体的铝合金放置在室 温或加热到一定的温度，其强度、硬度随时间延长而提高，塑、韧 性则降低，这一过程称为时效。亦称时效强化。
有Pb、Bi易形成低熔点共晶体，造成热脆。 S、O易形成脆性大的化合物Cu2S、Cu2O，造成冷脆。
2、工业纯铜牌号、成分、用途 表9—4
按纯度高→低 有T1、T2、T3、T4 工业纯铜一般不作结构材料，主要用于制造电线、电缆、电器元 件、导热器件等。（见下页）
纯铜用途
① 主要用于导电、导热及兼有耐蚀性的器材； ② 作为配制铜合金的原料，因为铜合金具有比纯铜好的强度及 耐蚀性。（常用的铜合金主要是黄铜和青铜）。
§9.3 镁及镁合金 §9.3.1 纯镁（p191）
§9.3.2 镁合金（p191-192）
§9.5 滑动轴承合金
一、滑动轴承工作条件及对性能、组织的要求
1.滑动轴承的结构 滑动轴承是支承轴颈和其他转动和摆动的支承件，一般由轴承
体和轴瓦构成。
Biblioteka Baidu
2.轴承工作条件及要求 ① 轴和轴承不可避免地会产生相互磨擦和磨损； ② 常出现所谓边界润滑状态或半干磨擦甚至干磨擦状态； ③ 轴承合金应具有足够的抗压强度和疲劳强度，良好的减磨性、
4）种类：表9—5 ①单相黄铜： Zn＜32%；Cu+Zn→α（单相组织）如H70又称三七黄铜，其强 度高，塑性好，用作弹壳，故称弹壳黄铜。 ②双相黄铜：有较高的强度和耐蚀性，用作散热器、油管等。 32%＜Zn＜45%； Cu+Zn→α+β（β是铜锌为基的铜锌电子化合 物）。塑性低，室温性脆。如H59、 H62等。
§9.2.2 铜合金的分类、牌号及用途
铜合金分类及主要用途： Cu—Ni合金：白铜。用于精密机械、电器仪表等。 Cu—Zn合金：普通黄铜。 再加入其他合金元素可制成特殊黄铜。 除上述白、黄铜外的铜合金统称为青铜。如Cu—Sn、
Cu—Al、Cu—Pb合金。 铜合金中黄铜、青铜的应用广泛。
材料类型： 经压力加工成形的——线、板、棒、管等。 铸造成形的各种产品。
2．特殊黄铜
在普通黄铜中加入其他合金元素所组成的多元合金称为特殊黄 铜，或称为复杂黄铜。
①成分：常加合金元素有Sn、Pb、Al、Si等，相应地可称为锡黄铜、 铅黄铜、铝黄铜、硅黄铜等。
② 牌号： 用“H”+主加元素符号（除锌以外）+铜含量（%）+主加 元素含量（%）表示。如：HMn58-2。
③主要特殊性能：每种性能差别较大。 加Si、Pb的黄铜抗磨性突出。 加Al、Mn、Si的黄铜强度较高。 加Al、Mn、Sn的黄铜耐腐蚀性好。 加Pb制得易切黄铜。 加0.7~1.1%Sn制得锡黄铜，耐海水腐
根据钛合金热处理的组织为三类：
1．α类钛合金
① 组织为α固溶体和α固溶体加微量金属间化合物。 ② 主要特点是，具有良好的热稳定性和热强度以及优良 的焊接性能。 ③ 典型的牌号有TA7，表示含铝量7%，余为钛。主要用 于制造火箭、导弹的燃料储箱等。
2．β类钛合金
① 退火和淬火状态的组织为单相β固溶体。 ② 主要特点是，具有良好的变形加工性能，可热处理强化。
①铝硅合金 （硅铝明） 代号：ZL102（简单硅铝明Al—Si系）强度较低，铸造性能好，常
采用变质处理。用于形状复杂受力较小的零件； ZL101、 ZL103、ZL104、ZL111（特殊硅铝明Al—Si—Mg系）
强度较高。用作形状复杂强度低的气缸体、电动机壳体等。
②铝铜合金（耐热性好） 铸造承受中等载荷和形状简单的零件。
③细化组织强化
变质处理是细化铸造合金组织的常用方法。
变质处理：在熔融的铝合金中加入一种或数种经过选择的元素或 化合物,通过细化合金组织从而达到提高合金质量和性能的操作方法。 2）铝合金的热处理
常用的热处理方法： ①退火：对铝合金铸锭进行均匀化退火，提高塑性。
对冷变形加工的制品退火，消除内应力，消除加工硬化。 ②时效强化处理：（前面已讲） ③回归处理：可使自然时效的铝合金重新软化。一般不超过3~4次。
2、铸造铝合金
1）铸造铝合金的分类
铸造铝合金可分以下四种：表9—3
代号说明：“ZL”表示铸铝，其后第一位数字表示合金类别 “1”为铝-硅系； “2”为铝-铜系； “3”为铝-镁系； “4”为铝-锌系）； 第二、三位数字为合金顺序号。
化学成分、力学性能和热处理工艺规范详见GB/T1173—95、 GB/T15115—94（新标准）
通常Sn量在3~14%： Sn ≤8% 的材料适合压力加工。 Sn ＞8%的材料 适合铸造。
锡青铜的铸造收缩率小，致密性差，在氨水、盐酸、硫酸中耐 腐蚀差，但在大气、海水和无机盐类溶液中有极高的耐蚀性。用于 铸造形状复杂、壁厚差较大的零件。
② 牌号：如QSn4-3,表示含锡量4%，含锌量3%，余为含铜量的 锡青铜。
③ 典型的牌号是TB1，其成份为3%Al、13%V、11%Cr，余 为钛。主要用于重载荷的旋转体，如航空发动机的压缩机叶片、 轴等。
3．α+β类钛合金
① 退火状态的组织为α+β。
② 主要特点是，综合机械性能好，抗拉强度高，热加工性 能好，但焊接性能差。
③ 典型的牌号是TC4,其成份为6%Al、4%V、余为钛。主要 用于制造在400℃长期工作的发动机零部件。
硬铝的耐蚀性差，通常（阳极化）包覆一层纯铝（称为包铝）。
3）超硬铝合金 属Al-Zn-Mg-Cu系，合金中的强化相作用强，抗拉 强度高。用于航空工业如飞机大梁、起落架。牌号7A09（LC9）。
4）锻铝合金 主要为Al-Mg-Si系，特点是强度高，热态下有良好的 塑性，用于形状复杂强度要求较高的零件如活塞、航空发动机零件 等。牌号如2A70（LD7）。
常用代号：ZL201、ZL202、ZL203等。
③铝镁合金（耐蚀性好） 力学性能、耐蚀性、切削加工性能好，铸 造、耐热性差。用于受冲击、和腐蚀介质中工作零件，舰船零件、 氨用泵体。
常用代号：ZL301、ZL302等。
④铝锌合金（铸造性好）经变质处理和时效强化后强度较高，但耐 蚀性差，热裂倾向较大。其价格最便宜，用于汽车、拖拉机的发动 机零件和形状复杂的仪器零件，也可用于制造日用品。
相图分析：
1）D点以左的合金加 热后能形成单相固溶体， 其塑性好，适合压力加工， 故称为形变铝合金。
① 成分在F点以左的 合金为单相固溶体，为不 能热处理强化的铝合金。
② 成分位于F和D之 间的合金会析出第二相， 故为能热处理强化的铝合 金。
2）成分在D点以右的合金有共晶体，适合铸造，称铸造铝合金。
应注意：相图中的D点仅是合金的最大饱和溶解度理论分界线。
2、铝合金的热处理
1）铝合金的强化 种类不同，其强化原理、途径也不同。
①固溶强化
通过加入合金元素形成固溶体使 合金强度提高的现象，称为固溶强 化。
铜、镁、锰、硅、锌等元素具 有较大的固溶强化效果，是铝合金 的主加元素。
将含铜量在0.5～5.7%之间的铝 铜合金加热到固溶线以上后快冷， 所得的组织为α过饱和固溶体。
非铁金属（或称有色金属）是指含铁金属（或称黑色金属）之 外的其他金属材料，如铝及其合金、铜及其合金、钛及其合金等。
§9.1 铝及铝合金 §9.1.1 纯铝
1、工业纯铝的主要特性 ① 具有银白色金属光泽，相对密度小(2.72),熔点低(660.4℃),沸
点高(2477℃),导电、导热性优良； ② 呈面心立方晶格,无同素异构转变； ③纯铝强度、硬度低，塑性很高； ④化学性质活泼，表面易生成致密的氧化膜，具有良好抗蚀性； ⑤具有优良的工艺性能,易于铸造,易于铸造,易于切削。
2 、工业纯铝的牌号 旧牌号：按纯度由高→底：L1、L2、L3…… 对应新牌号：为1070、1060、1050……
3、用途 主要制作导线、电器元件、散热片等。
§9.1.2 铝合金
铝中加入Si、Cu、Mg、Zn、Mn等元素制成合金。
1、铝合金的分类 根据成分和工艺性能铝合金可分为:
① 变形铝合金：一般通过压力加工制成半成品或模锻件。 ② 铸造铝合金：一般用于铸成复杂的铸件。
§9.3 钛及钛合金
§9.3.1 纯钛
1．钛的性能 ① 钛为银白色，熔点为1680℃,相对密度为4.54，比铝大但比钢
轻43%; ② 具有很好的强度,约为铝的6倍； ③ 具有很高的塑性,便于冷热加工； ④ 其耐蚀性比不锈钢优良。
2．钛及合金在航空、化工、导弹航天及舰艇等方面的应用较为广 泛。
§9.3 .2 钛合金
常用代号：ZL401、ZL402等。
2）铸造铝合金的变质处理 铝硅基铸造合金应用较广，但未经变质处理时，力学性能差，
其铸态组织如图所示。如图为用钠盐变质处理后的显微组织。
经变质处理后的铝硅合金，力学性能明显提高。
§9.2 铜及铜合金
§9.2.1 工业纯铜
1、工业纯铜的性质
① 外观呈紫红色，故又称紫铜； ② 相对密度为8.9，熔点为1083℃； ③ 导电性和导热性优良； ④ 具有面心立方晶格，无同素异构转变，只能以冷作硬化的方 式进行强化。 ⑤ 塑性极好,并有良好的低温韧性,可以进行冷、热压力加工。 杂质元素对性能有一定影响：
经人工时效的铝合金没有回归现象。
§9.1.3 铝合金的分类、牌号及用途
根据成分和工艺性能铝合金可分为: ① 变形铝合金：一般通过压力加工制成半成品或模锻件。 ② 铸造铝合金：一般用于铸成复杂的铸件。
1、变形铝合金 表9—1 变形铝合金分为以下四种：GB/T3190—96
1）防锈铝合金（F点以左） 用于制造耐蚀容器（油箱）、防锈蒙 皮、窗框等。主要为Al-Mg系和Al-Mn系，牌号如5A02（LF2）、 3A21（LF21）等。 2）硬铝合金 为F点以右的合金，可热处理强化。主要为Al- Cu Mg系，牌号如2A12（ LY12 ）。根据合金元素的多少硬铝分为： ①低合金（铆钉）硬铝如2B11（LY8）其强度低塑性好，用于铆钉。 ②标准硬铝（中强度硬铝）如2A11（LY11）用于中等强度的零件。 ③高强度硬铝如2A12（ LY12 ）合金含量较多，强度硬度高塑性较 低，加工性能差。用于航空模锻件和重要销、轴等。
蚀，称海军黄铜。还可作汽油接触零件。 常用特殊黄铜。
二、青铜
青铜是指除白、黄铜以外的铜合金。包括锡青铜、铝青铜、铅 青铜、硅青铜、铍青铜等。
1．锡青铜 是以Sn为主加元素的合金。
①性能：与Sn量有关。 Sn≤5~6% Cu+ Sn →α（固溶体）， Sn增加，强度增加，有好的塑性。 Sn≥6% Cu+ Sn →α+δ（硬脆相） ，Sn增加，强度增加，塑性大大 下降。 Sn＞20% Cu+ Sn →α+（大量）δ（硬脆相），强度下降，变脆。
3．铍青铜 含Be量1.7%~2.5%的青铜合金。
①性能：对Be的溶解度随温度变化而变化。 可进行固溶处理，时效后强度达1200MP。超过40Cr。 铍青铜可通过热处理和加工硬化提高其力学性能和弹性，其强度、
硬度较高，具有导电性、耐腐蚀性好，抗磨性、不起火花性、耐热 性比其他铜合金好的优点，是制造弹性元件、电接触器等的优秀材 料。 ② 牌号 ：如QBe2，表示含铍量2%、余为铜的铍青铜。
一）黄铜
1．普通黄铜 1）组织：是指铜与锌的二元合金。
2）性能特点：随锌的增加强度、硬度增加。塑韧性下降。 具有 良好力学性能,易加工成形, 另外它还具有价格低廉、色泽美丽等优 点，应用广泛。经冷塑性变形后易发生应力腐蚀，开裂。
3）牌号： “H”+铜的平均质量分数表示普通黄铜；铸造普通黄 铜则在前面冠以“Z”，如ZH62，表示含铜为62%的铸造普通黄铜。
2 ．铝青铜 以Al为主加元素的青铜合金。 ① 性能：铝青铜的性能较好。
Al＜5% 塑性好，强度低。 Al达到12%后，塑性变差，且难加工。 Al常在5%~10%： Al在5~7%时，塑性最好。适合冷变形加工。
Al在10%时，强度最高，可热处理，适合铸造。 铝青铜易获得致密的铸件，耐蚀性比黄铜和锡青铜高。 应用广泛，常用来制造耐磨、耐蚀零件。 ② 牌号 ：如QAl5，表示含铝量5%，余为含铜量的铝青铜。
因合金溶质元子均匀分布，固溶体晶格畸变小，铝合金的固溶强 化效果并不明显，过饱和固溶体随时间增长会沉淀析出强化相，此 过程若在室温进行，叫自然时效（图9-3）；若加热在某一温度进行， 叫人工时效（图9-4）。
②时效强化
将经固溶处理(或淬火)后得到过饱和固溶体的铝合金放置在室 温或加热到一定的温度，其强度、硬度随时间延长而提高，塑、韧 性则降低，这一过程称为时效。亦称时效强化。
有Pb、Bi易形成低熔点共晶体，造成热脆。 S、O易形成脆性大的化合物Cu2S、Cu2O，造成冷脆。
2、工业纯铜牌号、成分、用途 表9—4
按纯度高→低 有T1、T2、T3、T4 工业纯铜一般不作结构材料，主要用于制造电线、电缆、电器元 件、导热器件等。（见下页）
纯铜用途
① 主要用于导电、导热及兼有耐蚀性的器材； ② 作为配制铜合金的原料，因为铜合金具有比纯铜好的强度及 耐蚀性。（常用的铜合金主要是黄铜和青铜）。
§9.3 镁及镁合金 §9.3.1 纯镁（p191）
§9.3.2 镁合金（p191-192）
§9.5 滑动轴承合金
一、滑动轴承工作条件及对性能、组织的要求
1.滑动轴承的结构 滑动轴承是支承轴颈和其他转动和摆动的支承件，一般由轴承
体和轴瓦构成。
Biblioteka Baidu
2.轴承工作条件及要求 ① 轴和轴承不可避免地会产生相互磨擦和磨损； ② 常出现所谓边界润滑状态或半干磨擦甚至干磨擦状态； ③ 轴承合金应具有足够的抗压强度和疲劳强度，良好的减磨性、
4）种类：表9—5 ①单相黄铜： Zn＜32%；Cu+Zn→α（单相组织）如H70又称三七黄铜，其强 度高，塑性好，用作弹壳，故称弹壳黄铜。 ②双相黄铜：有较高的强度和耐蚀性，用作散热器、油管等。 32%＜Zn＜45%； Cu+Zn→α+β（β是铜锌为基的铜锌电子化合 物）。塑性低，室温性脆。如H59、 H62等。
§9.2.2 铜合金的分类、牌号及用途
铜合金分类及主要用途： Cu—Ni合金：白铜。用于精密机械、电器仪表等。 Cu—Zn合金：普通黄铜。 再加入其他合金元素可制成特殊黄铜。 除上述白、黄铜外的铜合金统称为青铜。如Cu—Sn、
Cu—Al、Cu—Pb合金。 铜合金中黄铜、青铜的应用广泛。
材料类型： 经压力加工成形的——线、板、棒、管等。 铸造成形的各种产品。
2．特殊黄铜
在普通黄铜中加入其他合金元素所组成的多元合金称为特殊黄 铜，或称为复杂黄铜。
①成分：常加合金元素有Sn、Pb、Al、Si等，相应地可称为锡黄铜、 铅黄铜、铝黄铜、硅黄铜等。
② 牌号： 用“H”+主加元素符号（除锌以外）+铜含量（%）+主加 元素含量（%）表示。如：HMn58-2。
③主要特殊性能：每种性能差别较大。 加Si、Pb的黄铜抗磨性突出。 加Al、Mn、Si的黄铜强度较高。 加Al、Mn、Sn的黄铜耐腐蚀性好。 加Pb制得易切黄铜。 加0.7~1.1%Sn制得锡黄铜，耐海水腐
根据钛合金热处理的组织为三类：
1．α类钛合金
① 组织为α固溶体和α固溶体加微量金属间化合物。 ② 主要特点是，具有良好的热稳定性和热强度以及优良 的焊接性能。 ③ 典型的牌号有TA7，表示含铝量7%，余为钛。主要用 于制造火箭、导弹的燃料储箱等。
2．β类钛合金
① 退火和淬火状态的组织为单相β固溶体。 ② 主要特点是，具有良好的变形加工性能，可热处理强化。
①铝硅合金 （硅铝明） 代号：ZL102（简单硅铝明Al—Si系）强度较低，铸造性能好，常
采用变质处理。用于形状复杂受力较小的零件； ZL101、 ZL103、ZL104、ZL111（特殊硅铝明Al—Si—Mg系）
强度较高。用作形状复杂强度低的气缸体、电动机壳体等。
②铝铜合金（耐热性好） 铸造承受中等载荷和形状简单的零件。
③细化组织强化
变质处理是细化铸造合金组织的常用方法。
变质处理：在熔融的铝合金中加入一种或数种经过选择的元素或 化合物,通过细化合金组织从而达到提高合金质量和性能的操作方法。 2）铝合金的热处理
常用的热处理方法： ①退火：对铝合金铸锭进行均匀化退火，提高塑性。
对冷变形加工的制品退火，消除内应力，消除加工硬化。 ②时效强化处理：（前面已讲） ③回归处理：可使自然时效的铝合金重新软化。一般不超过3~4次。
2、铸造铝合金
1）铸造铝合金的分类
铸造铝合金可分以下四种：表9—3
代号说明：“ZL”表示铸铝，其后第一位数字表示合金类别 “1”为铝-硅系； “2”为铝-铜系； “3”为铝-镁系； “4”为铝-锌系）； 第二、三位数字为合金顺序号。
化学成分、力学性能和热处理工艺规范详见GB/T1173—95、 GB/T15115—94（新标准）
通常Sn量在3~14%： Sn ≤8% 的材料适合压力加工。 Sn ＞8%的材料 适合铸造。
锡青铜的铸造收缩率小，致密性差，在氨水、盐酸、硫酸中耐 腐蚀差，但在大气、海水和无机盐类溶液中有极高的耐蚀性。用于 铸造形状复杂、壁厚差较大的零件。
② 牌号：如QSn4-3,表示含锡量4%，含锌量3%，余为含铜量的 锡青铜。
③ 典型的牌号是TB1，其成份为3%Al、13%V、11%Cr，余 为钛。主要用于重载荷的旋转体，如航空发动机的压缩机叶片、 轴等。
3．α+β类钛合金
① 退火状态的组织为α+β。
② 主要特点是，综合机械性能好，抗拉强度高，热加工性 能好，但焊接性能差。
③ 典型的牌号是TC4,其成份为6%Al、4%V、余为钛。主要 用于制造在400℃长期工作的发动机零部件。
硬铝的耐蚀性差，通常（阳极化）包覆一层纯铝（称为包铝）。
3）超硬铝合金 属Al-Zn-Mg-Cu系，合金中的强化相作用强，抗拉 强度高。用于航空工业如飞机大梁、起落架。牌号7A09（LC9）。
4）锻铝合金 主要为Al-Mg-Si系，特点是强度高，热态下有良好的 塑性，用于形状复杂强度要求较高的零件如活塞、航空发动机零件 等。牌号如2A70（LD7）。
常用代号：ZL201、ZL202、ZL203等。
③铝镁合金（耐蚀性好） 力学性能、耐蚀性、切削加工性能好，铸 造、耐热性差。用于受冲击、和腐蚀介质中工作零件，舰船零件、 氨用泵体。
常用代号：ZL301、ZL302等。
④铝锌合金（铸造性好）经变质处理和时效强化后强度较高，但耐 蚀性差，热裂倾向较大。其价格最便宜，用于汽车、拖拉机的发动 机零件和形状复杂的仪器零件，也可用于制造日用品。
相图分析：
1）D点以左的合金加 热后能形成单相固溶体， 其塑性好，适合压力加工， 故称为形变铝合金。
① 成分在F点以左的 合金为单相固溶体，为不 能热处理强化的铝合金。
② 成分位于F和D之 间的合金会析出第二相， 故为能热处理强化的铝合 金。
2）成分在D点以右的合金有共晶体，适合铸造，称铸造铝合金。
应注意：相图中的D点仅是合金的最大饱和溶解度理论分界线。
2、铝合金的热处理
1）铝合金的强化 种类不同，其强化原理、途径也不同。
①固溶强化
通过加入合金元素形成固溶体使 合金强度提高的现象，称为固溶强 化。
铜、镁、锰、硅、锌等元素具 有较大的固溶强化效果，是铝合金 的主加元素。
将含铜量在0.5～5.7%之间的铝 铜合金加热到固溶线以上后快冷， 所得的组织为α过饱和固溶体。