金属材料及热处理ppt课件
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热处理：固溶处理+人工时效（力学性能与硬铝相当） .
美F-117隐身战斗机
(所用材料大部分是铝合金)
.
高比强铝合金机翼
2、铸造铝合金 包括： Al- Si系： 代号为ZL1+两位数字顺序号 Al-Cu系：代号为ZL2+两位数字顺序号 Al-Mg系：代号为ZL3+两位数字顺序号 Al-Zn系： 代号为ZL4+两位数字顺序号
常用硬铝合金如LY11 (2A11)、 LY12 (2A12)等， 广泛用于航空和仪表制造
飞机翼梁(腹板 为硬铝合金)
业，制造冲压件、模锻件和
铆接件，如飞机蒙皮、螺
ຫໍສະໝຸດ Baidu旋桨、梁、铆钉等. .
③ 超硬铝合金 属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 )、 飞 LC9 (7A09 )等，主要用于工 机
Mn和Mg主要作用是
卫星天线 （LF2）
提高抗蚀能力和塑性，并起固溶强化作用。
防锈铝合金锻造退火后组织为单相固溶体，抗蚀性、 焊接性能好，易于变形加工，但切削性能差。
不能进行热处理强化，常利用形变强化提高其强度。
.
常用的Al-Mn系合金有 LF21（ 3A21 ），其抗蚀性 和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆 钉等需要弯曲、冲压加工的零件。
⑴ Al-Si系铸造铝合金
.
GB 3190-82中的代号仍可 继续使用，表示方法为: • 防锈铝合金：LF+序号 • 硬铝合金： LY +序号 • 超硬铝合金：LC +序号 • 锻铝合金： LD +序号
铝是可以回收利用的金属
.
铝
品
合 金
制
铝合金波纹管
⑵ 常用变形铝合金 ① 防锈铝合金
主要是Al-Mn和Al-Mg 系合金。
低的强度（轧成箔片 ） 铸、压力加工、焊和切削加工性俱佳 无同素异构转变，无磁性。
.
纯铝的应用（1）代替较贵的铜作导线（2）配制铝合金 （3）制作质轻、导热或抗大气腐蚀强度要求低的器件。 铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性 。 铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn 等，此外还有Cr、Ni、Ti、Zr 等辅加元素。
.
变形铝及其合金—国标四位字符体系
符字 字数 字数
XXXX
纯铝：表示铝质量百分数小数点后的两位数 铝合金：用来识别同一组中不同铝合金 A-表示原始铝或铝合金，B-Y表示改型合金(允许 与原始合金有一定的成分偏差)
表示组别：1-纯铝，2-铝铜合金，3-铝锰合金，4铝硅合金，5-铝镁合金，6-铝镁硅合金，7-铝锌合 金，8-其他铝合金，9-备用
纯铝：表示铝质量百分数小数点后的两位数 铝合金：用来识别同一组中不同铝合金 纯铝：表示杂质元素的控制情况 铝合金：表示改型情况（“0”为原始合金； “1-9”为改型合金，允许与原始合金有一定的 表示成组分别偏：差1）-纯铝，2-铝铜合金，3-铝锰合金，4铝硅合金，5-铝镁合金，6-铝镁硅合金，7-铝锌合 金，8-其他铝合金，9-备用
.
（2）固溶处理 + 时效 是可热处理强化变形铝
合金的强化方法。 固溶处理是指将合金加
热到固溶线以上，保温
加热固溶 时效析出 淬火过饱和
并淬火后获得过饱和的单相固溶体组织的处理。 时效是指将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温
度保温，以析出弥散强化相的热处理。
.
铝
合
金
的
热
屈服强度
处
理
时效峰
常用的Al-Mg系合金有 LF5（ 5A05 ），其密度比纯
铝 小 ， 强 度 比 Al-Mn
汽化
合金高，在航空工业
器(热 交换
中得到广泛应用，如
管为 LF21)
制造管道、容器、铆
钉及承受中等载荷的
零件。
.
② 硬铝合金 主要是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。 强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。
架主
作温度较低、受力较大的结 起 构件, 如飞机大梁、起落架等. 落
.
④ 锻铝合金（热塑性好，适 于生产锻件）
Al-Cu-Mg-Si系可锻性好， 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LD7 (2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等 。用于制造150 ~225℃下的零件，如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。
第十章 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
占汽车净重比
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.
铝合. 金型材 铝铸件
二、铝合金的分类及热处理
1、分类： 铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。
可将铝合金分
铝合金分类示意图
为变形铝合金
和铸造铝合金
两大类。
变形铝合金又 分为可热处理 强化和不可热 处理强化两类.
.
2、铝合金的热处理(退火、固溶处理和时效）
（1） 退火 再结晶退火再结晶温度以上保温一段时间后空冷，用 于消除变形工件的加工硬化，提高塑性，以便继续进 行成形加工。 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。 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。
塑
其
橡 胶料
磁璃 材
玻酯
聚 碳 酸
维 Ti
碳 纤
Al Fe 料 它
材料
各种材料在先进汽车中占的重量百分比
.
第一节 铝及铝合金
一、铝及铝合金性能特点
纯铝具有银白色金属光泽，密度小 铝合金制造的机翼 (2.72 )，熔点低(660.4℃), 导电、导热 性能优良。
耐大气腐蚀性能优良。 具有面心立方晶格，极好的塑性和较
欠时效
过时效
时效时间
四、铝合金的牌号、性能及用途
1、变形铝合金 ⑴ 变形铝及铝合金牌号表示方法 根据国标规定 ，变形铝及铝合金可直接引用国际四
位数字体系牌号或采用国标规定的四位字符牌号。
全世界铝的用量
一次生产量
二次回收量
.
总用量
变形铝及其合金牌号——国际四位数字体系
字数 字数 字数
XXXX
美F-117隐身战斗机
(所用材料大部分是铝合金)
.
高比强铝合金机翼
2、铸造铝合金 包括： Al- Si系： 代号为ZL1+两位数字顺序号 Al-Cu系：代号为ZL2+两位数字顺序号 Al-Mg系：代号为ZL3+两位数字顺序号 Al-Zn系： 代号为ZL4+两位数字顺序号
常用硬铝合金如LY11 (2A11)、 LY12 (2A12)等， 广泛用于航空和仪表制造
飞机翼梁(腹板 为硬铝合金)
业，制造冲压件、模锻件和
铆接件，如飞机蒙皮、螺
ຫໍສະໝຸດ Baidu旋桨、梁、铆钉等. .
③ 超硬铝合金 属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 )、 飞 LC9 (7A09 )等，主要用于工 机
Mn和Mg主要作用是
卫星天线 （LF2）
提高抗蚀能力和塑性，并起固溶强化作用。
防锈铝合金锻造退火后组织为单相固溶体，抗蚀性、 焊接性能好，易于变形加工，但切削性能差。
不能进行热处理强化，常利用形变强化提高其强度。
.
常用的Al-Mn系合金有 LF21（ 3A21 ），其抗蚀性 和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆 钉等需要弯曲、冲压加工的零件。
⑴ Al-Si系铸造铝合金
.
GB 3190-82中的代号仍可 继续使用，表示方法为: • 防锈铝合金：LF+序号 • 硬铝合金： LY +序号 • 超硬铝合金：LC +序号 • 锻铝合金： LD +序号
铝是可以回收利用的金属
.
铝
品
合 金
制
铝合金波纹管
⑵ 常用变形铝合金 ① 防锈铝合金
主要是Al-Mn和Al-Mg 系合金。
低的强度（轧成箔片 ） 铸、压力加工、焊和切削加工性俱佳 无同素异构转变，无磁性。
.
纯铝的应用（1）代替较贵的铜作导线（2）配制铝合金 （3）制作质轻、导热或抗大气腐蚀强度要求低的器件。 铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性 。 铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn 等，此外还有Cr、Ni、Ti、Zr 等辅加元素。
.
变形铝及其合金—国标四位字符体系
符字 字数 字数
XXXX
纯铝：表示铝质量百分数小数点后的两位数 铝合金：用来识别同一组中不同铝合金 A-表示原始铝或铝合金，B-Y表示改型合金(允许 与原始合金有一定的成分偏差)
表示组别：1-纯铝，2-铝铜合金，3-铝锰合金，4铝硅合金，5-铝镁合金，6-铝镁硅合金，7-铝锌合 金，8-其他铝合金，9-备用
纯铝：表示铝质量百分数小数点后的两位数 铝合金：用来识别同一组中不同铝合金 纯铝：表示杂质元素的控制情况 铝合金：表示改型情况（“0”为原始合金； “1-9”为改型合金，允许与原始合金有一定的 表示成组分别偏：差1）-纯铝，2-铝铜合金，3-铝锰合金，4铝硅合金，5-铝镁合金，6-铝镁硅合金，7-铝锌合 金，8-其他铝合金，9-备用
.
（2）固溶处理 + 时效 是可热处理强化变形铝
合金的强化方法。 固溶处理是指将合金加
热到固溶线以上，保温
加热固溶 时效析出 淬火过饱和
并淬火后获得过饱和的单相固溶体组织的处理。 时效是指将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温
度保温，以析出弥散强化相的热处理。
.
铝
合
金
的
热
屈服强度
处
理
时效峰
常用的Al-Mg系合金有 LF5（ 5A05 ），其密度比纯
铝 小 ， 强 度 比 Al-Mn
汽化
合金高，在航空工业
器(热 交换
中得到广泛应用，如
管为 LF21)
制造管道、容器、铆
钉及承受中等载荷的
零件。
.
② 硬铝合金 主要是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。 强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。
架主
作温度较低、受力较大的结 起 构件, 如飞机大梁、起落架等. 落
.
④ 锻铝合金（热塑性好，适 于生产锻件）
Al-Cu-Mg-Si系可锻性好， 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LD7 (2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等 。用于制造150 ~225℃下的零件，如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。
第十章 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
占汽车净重比
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.
铝合. 金型材 铝铸件
二、铝合金的分类及热处理
1、分类： 铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。
可将铝合金分
铝合金分类示意图
为变形铝合金
和铸造铝合金
两大类。
变形铝合金又 分为可热处理 强化和不可热 处理强化两类.
.
2、铝合金的热处理(退火、固溶处理和时效）
（1） 退火 再结晶退火再结晶温度以上保温一段时间后空冷，用 于消除变形工件的加工硬化，提高塑性，以便继续进 行成形加工。 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。 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。
塑
其
橡 胶料
磁璃 材
玻酯
聚 碳 酸
维 Ti
碳 纤
Al Fe 料 它
材料
各种材料在先进汽车中占的重量百分比
.
第一节 铝及铝合金
一、铝及铝合金性能特点
纯铝具有银白色金属光泽，密度小 铝合金制造的机翼 (2.72 )，熔点低(660.4℃), 导电、导热 性能优良。
耐大气腐蚀性能优良。 具有面心立方晶格，极好的塑性和较
欠时效
过时效
时效时间
四、铝合金的牌号、性能及用途
1、变形铝合金 ⑴ 变形铝及铝合金牌号表示方法 根据国标规定 ，变形铝及铝合金可直接引用国际四
位数字体系牌号或采用国标规定的四位字符牌号。
全世界铝的用量
一次生产量
二次回收量
.
总用量
变形铝及其合金牌号——国际四位数字体系
字数 字数 字数
XXXX