第十三章 有色金屬及合金

1、Non-ferrous Metals 概述定義定義 : 除黑色金屬除黑色金屬 ( ( 鋼、鐵鋼、鐵 ) ) 以外的所有金屬。以外的所有金屬。 分分類(lèi)類(lèi)重金屬重金屬(密度密度3.5) Cu、Ni 等等輕金屬輕金屬(密度密度3.5) Al、Mg 等等貴重金屬貴重金屬 Au、Ag、Pt 等等稀有金屬稀有金屬 W、Ti、Ra、Nb 等等半金屬半金屬 Si、Te、B 等等例如：例如：CuCu、AlAl、MgMg、ZnZn、AgAg、PbPb等等。性能性能: : 具有獨(dú)特的性能。力學(xué)性能：力學(xué)性能：比強(qiáng)度高（比強(qiáng)度高（/d），高溫強(qiáng)度好；），高溫強(qiáng)度好； 例如例如: Al、Ti；用于航空、航天；用于航空、

2、航天； Ni基合金工作溫度基合金工作溫度800-1000、Mo基基1300物理性能：物理性能： 導(dǎo)電性好：導(dǎo)電性好：Ag、Cu、Al； 磁性材料：磁性材料：Co； 超導(dǎo)材料；超導(dǎo)材料；Nb 防輻射材料：防輻射材料：Pb 化學(xué)性能：化學(xué)性能： 耐蝕性耐蝕性 Cu、Ti、Al、Zn等；等； Ti合金耐蝕性非常好；合金耐蝕性非常好；Zn產(chǎn)量一半用于產(chǎn)量一半用于 鍍鍍Zn防銹（鍍鋅板）防銹（鍍鋅板） 概述鋁 及 鋁 合 金 第 一 節(jié)Aluminium Alloy1. 性能特點(diǎn)性能特點(diǎn) 1）無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變、無(wú)磁性。）無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變、無(wú)磁性。 2）具有良好的）具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性導(dǎo)電、導(dǎo)熱性 。 3）

3、質(zhì)量輕，）質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高比強(qiáng)度高。 4）極好的塑性，適于冷熱加工成形。）極好的塑性，適于冷熱加工成形。 5）耐腐蝕性好。）耐腐蝕性好。 一、工業(yè)純鋁2. 分類(lèi)分類(lèi) 1） 高純鋁：高純鋁：L01 L05 主要用于科學(xué)試驗(yàn)和主要用于科學(xué)試驗(yàn)和 化學(xué)工業(yè)。化學(xué)工業(yè)。 2） 工業(yè)高純鋁：工業(yè)高純鋁：LG1 LG5。 3） 工業(yè)純鋁：工業(yè)純鋁：L1 L7 主要用于配制鋁合金。主要用于配制鋁合金。一、工業(yè)純鋁二、鋁合金1. 1. 鋁合金：鋁合金：Al+(CuAl+(Cu、MgMg、SiSi、MnMn、Zn)Zn)另外：另外：TiTi、B B二、鋁合金鋁合金鋁合金變形鋁合金變形鋁合金鑄造鋁合金鑄造鋁合金不

4、能熱處理強(qiáng)化不能熱處理強(qiáng)化 能熱處理強(qiáng)化能熱處理強(qiáng)化鋁硅系鋁硅系 ZL1鋁銅系鋁銅系 ZL2鋁鎂系鋁鎂系 ZL3鋁鋅系鋁鋅系 ZL41.分類(lèi)二、鋁合金變形鋁合金變形鋁合金1.分類(lèi)1000系系純鋁，純鋁，1050，10602000系系A(chǔ)l-Cu，2024，2A023000系系A(chǔ)l-Mn，3002, 3A214000系系A(chǔ)l-Si，4A015000系系A(chǔ)l-Mg，5052，5A056000系系A(chǔ)l-Mg-Si，60617000系系A(chǔ)l-Zn-Mg，7050,70758000系系A(chǔ)l-其他元素，其他元素，80119000系系備用系備用系二、鋁合金2.強(qiáng)化固溶強(qiáng)化、時(shí)效強(qiáng)化、細(xì)化組織強(qiáng)化和冷變形強(qiáng)化（

5、1 1）固溶強(qiáng)化：）固溶強(qiáng)化：原因：原因：晶格畸變程度低。因此，鋁的強(qiáng)化不晶格畸變程度低。因此，鋁的強(qiáng)化不能單純依靠合金元素的固溶強(qiáng)化作用。能單純依靠合金元素的固溶強(qiáng)化作用。 固溶強(qiáng)化，提高其強(qiáng)度；固溶強(qiáng)化，提高其強(qiáng)度；固溶強(qiáng)化效果不高；固溶強(qiáng)化效果不高；Al-Si、Al-Mg二、鋁合金（2）時(shí)效強(qiáng)化：）時(shí)效強(qiáng)化： 又稱(chēng)沉淀強(qiáng)化。又稱(chēng)沉淀強(qiáng)化。 鋁合金經(jīng)鋁合金經(jīng)固溶處理固溶處理后在室溫或較高的環(huán)境溫度下，后在室溫或較高的環(huán)境溫度下，隨著停留時(shí)間的延長(zhǎng)其強(qiáng)度、硬度升高，塑性和韌隨著停留時(shí)間的延長(zhǎng)其強(qiáng)度、硬度升高，塑性和韌性下降的現(xiàn)象。性下降的現(xiàn)象。固溶處理固溶處理過(guò)飽和固溶體過(guò)飽和固溶體強(qiáng)、硬度

6、提高強(qiáng)、硬度提高時(shí)效時(shí)效過(guò)飽和固溶體分解過(guò)飽和固溶體分解強(qiáng)、硬度大幅提高強(qiáng)、硬度大幅提高二、鋁合金（3 3）細(xì)化組織強(qiáng)化：）細(xì)化組織強(qiáng)化： 鋁合金中添加微量合金元素細(xì)化組織是提高鋁合鋁合金中添加微量合金元素細(xì)化組織是提高鋁合金力學(xué)性能的另一種重要手段。包括細(xì)化鋁合金固金力學(xué)性能的另一種重要手段。包括細(xì)化鋁合金固溶體基體和過(guò)剩相組織。鑄造鋁合金中常加入微量溶體基體和過(guò)剩相組織。鑄造鋁合金中常加入微量元素（變質(zhì)劑）進(jìn)行變質(zhì)處理來(lái)細(xì)化合金組織，既元素（變質(zhì)劑）進(jìn)行變質(zhì)處理來(lái)細(xì)化合金組織，既能提高合金強(qiáng)度，又會(huì)改善其塑性和韌性。能提高合金強(qiáng)度，又會(huì)改善其塑性和韌性。（4 4）冷變形強(qiáng)化：）冷變形強(qiáng)化：

7、不可熱處理強(qiáng)化鋁合金的主要強(qiáng)化方式。不可熱處理強(qiáng)化鋁合金的主要強(qiáng)化方式。 Tensile engineering stressstrain curves of the CG, NS, and NS+P samples. The open circles and squares mark the 0.2% yield strength and the uniform elongation, respectively. The inset shows dimension of the tensile sample with a thickness of 1 mm. R is the radius

8、of the arc indicated by the arrow. b) Normalized work hardening rates, H, against the true strain. The inset shows curves of H against true stress. 7075 Al alloy二、鋁合金Typical 111 matrix planes obtained by inverse Fourier transformations of HRTEM images of an NS+P sample ac) after and df) before tensi

9、le testing. a,d) The G-P zone and surrounding matrix. b,e) The meta-stable g particle and surrounding matrix. c,f) The stable g particle and surrounding matrix. The white dots mark the particle/matrix interfaces.Precipitates in the CG, NS, and NS+P samples. a) HRTEM imagealong a matrix zone axis of

10、a NS+P sample showing spherical G-P zones, plate-shaped g phase, and equiaxed g phase.二、鋁合金二、鋁合金二、鋁合金3.熱處理 退火退火 ( anneal ) 時(shí)效強(qiáng)化時(shí)效強(qiáng)化 ( ageing strengthening ) 退火退火 形變鋁合金形變鋁合金: 消除應(yīng)力，硬度不變。消除應(yīng)力，硬度不變。 消除加工硬化，降低硬消除加工硬化，降低硬 度，便于冷塑性加工。度，便于冷塑性加工。鑄造鋁合金鑄造鋁合金: 消除應(yīng)力；均勻成分。消除應(yīng)力；均勻成分。二、鋁合金時(shí)效強(qiáng)化定義定義: 固溶處理后的合金隨時(shí)間延續(xù)而發(fā)固溶

11、處理后的合金隨時(shí)間延續(xù)而發(fā)生進(jìn)生進(jìn) 一步強(qiáng)化的現(xiàn)象。一步強(qiáng)化的現(xiàn)象。資料資料: 1906年德國(guó)年德國(guó) Duralumin首次發(fā)現(xiàn)。首次發(fā)現(xiàn)。 1910年德國(guó)年德國(guó)A Welmer 發(fā)明并獲專(zhuān)利。發(fā)明并獲專(zhuān)利。 1916年用于制造飛機(jī)。年用于制造飛機(jī)。 1938年年 Guinier Preston （GP區(qū)）建立學(xué)說(shuō)。區(qū)）建立學(xué)說(shuō)。合金的脫溶沉淀三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效脫溶：從過(guò)飽和固溶體中析出第二相(沉淀相)、形成 溶質(zhì)原子聚集區(qū)以及亞穩(wěn)定過(guò)渡相的過(guò)程稱(chēng) 為脫溶或沉淀，是一種擴(kuò)散型相變。 條件：合金在平衡狀態(tài)圖上有固溶度的變化，并 且固溶度隨溫度降低而減少 。1. 相關(guān)概念三、合金的脫溶沉淀及

12、時(shí)效1. 相關(guān)概念 時(shí)效：合金在脫溶過(guò)程中，其機(jī)械性能、物理性能和化學(xué)性能等均隨之發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為時(shí)效。 固溶處理：鋁合金加熱到單相區(qū)（如 T1）保溫一定時(shí)間后，快速冷卻獲得過(guò)飽和固溶體的熱處理工藝。 三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效1. 相關(guān)概念 人工時(shí)效自然時(shí)效 或室溫時(shí)效三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 若將經(jīng)過(guò)固溶處理后的 C0成分合金急冷，抑制相分解，則在室溫下獲得亞穩(wěn)的過(guò)飽和相固溶體。 這種過(guò)飽和固溶體在室溫較高溫度下等溫保持時(shí)，將發(fā)生脫溶，但脫溶相往往不是狀態(tài)圖中的平衡相，而是亞穩(wěn)相或溶質(zhì)原子聚集區(qū)。 這種脫溶可顯著提高合金的強(qiáng)度和硬度，稱(chēng)為沉淀強(qiáng)（硬）化或時(shí)效強(qiáng)（硬）化，是強(qiáng)化合金材料的

13、重要途徑之一。三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效2.脫溶過(guò)程和脫溶物的結(jié)構(gòu) 合金經(jīng)固溶處理并淬火獲得亞穩(wěn)過(guò)飽和固溶體，若在足夠高的溫度下進(jìn)行時(shí)效，最終將沉淀析出平衡脫溶相。但在平衡相出現(xiàn)之前，根據(jù)合金成分不同會(huì)出現(xiàn)若干個(gè)亞穩(wěn)脫溶相或稱(chēng)為過(guò)渡相。三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效2.脫溶過(guò)程和脫溶物的結(jié)構(gòu) 以 A1-4%Cu合金為例： 室溫平衡組織：相固溶體和相 （CuAl 2）。 脫溶順序：G.P.區(qū)相相相。 即在平衡相（）出現(xiàn)之前， 有三個(gè)過(guò)渡脫 溶物相繼出現(xiàn)。三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 1）G.P.區(qū)的形成及其結(jié)構(gòu)區(qū)的形成及其結(jié)構(gòu) Guinier 和 Preston 各自獨(dú)立地分析了 Al-Cu 合金時(shí)效初期的

14、單晶體，發(fā)現(xiàn)在母相 固溶體的100面上出現(xiàn)一個(gè)原子層厚度的 Cu 原子聚集區(qū)，由于與母相保持共格聯(lián)系，Cu原子層邊緣的點(diǎn)陣發(fā)生畸變，產(chǎn)生應(yīng)力場(chǎng)，成為時(shí)效硬化的主要原因 。 后來(lái)將這種在若干原子層范圍內(nèi)的溶質(zhì)原子聚集區(qū)即稱(chēng)為 Guinier-Preston區(qū)，簡(jiǎn)稱(chēng) G.P. 區(qū)。 三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 G.P.區(qū) 是溶質(zhì)原子聚集區(qū)。它的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)與過(guò)飽和固溶體的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)相同。換言之，當(dāng)從過(guò)飽和固溶體形成G.P.區(qū)時(shí)，晶體結(jié)構(gòu)并未發(fā)生變化，所以一般把它當(dāng)作“區(qū)”，而不把它當(dāng)作新的“相”看待。G.P.區(qū)與過(guò)飽和固溶體（基體）是完全共格的。這種共格關(guān)系是靠正應(yīng)變維持的，屬于第一類(lèi)共格。三、合金的脫溶

15、沉淀及時(shí)效G.P.區(qū)的特點(diǎn)： 在過(guò)飽和固溶體的分解初期形成，且形成速度很快，通常為均勻分布； 其晶體結(jié)構(gòu)與母相過(guò)飽和固溶體相同，并與母相保持第一類(lèi)共格關(guān)系； 在熱力學(xué)上是亞穩(wěn)定的。(a) Bright-field image in the 0 0 1 zone axis of a sample aged at 140 for 1.5 h; (b) HRTEM image obtained from a sample aged at 140 C for 1.5 h.HREM images of the G.P. zones, showing the growth of the G.P. zone

16、 labeled by B (a) and the nucleation of the G.P. zone indicated by D (b).Al6.58Zn2.33Mg2.40Cu (wt.%)AlZnMgScZrLing-Mei Wu et al. Materials Science and Engineering A 527 (2010) 10681073D. X. Li et al. MATERIALS CHARACTERIZATION 44:391402 (2000)Al6.58Zn2.33Mg2.40Cu (wt.%)G.P. zone三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 2）過(guò)渡相的形成

17、及其結(jié)構(gòu) a）相的形成與結(jié)構(gòu) G.P.區(qū)形成之后，當(dāng)時(shí)效時(shí)間延長(zhǎng)或時(shí)效溫度提高時(shí)，將形成過(guò)渡相。從 G.P. 區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)渡相的過(guò)程可能有兩種情況： 一是以 G.P.區(qū)為基礎(chǔ)逐漸演變?yōu)檫^(guò)渡相，如 A1-Cu 合金； 二是與 G.P.區(qū)無(wú)關(guān)，過(guò)渡相獨(dú)立地形核長(zhǎng)大，如 Al-Ag 合金。 在 A1-Cu合金中，隨著時(shí)效的進(jìn)行，一般是以 G.P. 區(qū)為基礎(chǔ)，沿其直徑方向和厚度方向（以厚度方向?yàn)橹鳎╅L(zhǎng)大形成過(guò)渡相 相。 三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 相的晶胞有五層原子面，中央一層為 100Cu原子層，最上和最下的兩層為 100A1 原子層， 而中央一層與最上、最下兩層之間的兩個(gè)夾層則由 Cu 和 A1 原子

18、混合組成（Cu 約為 2025)，總成分相當(dāng)于 CuAl2。 相與基體相仍保持完全共格關(guān)系。相仍為薄片狀，片的厚度約1.04.0 nm，直徑約 1040 nm。 隨著相的長(zhǎng)大，在其周?chē)w中產(chǎn)生的應(yīng)力和應(yīng)變也不斷地增大。 相具有正方點(diǎn)陣，點(diǎn)陣常數(shù)為： ab4.04，與母相相同 c7.8 ，較相的兩倍(8.08 )略小 三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 b）相的形成與結(jié)構(gòu) 在 A1-Cu 合金中，隨著時(shí)效過(guò)程的進(jìn)展，片狀相周?chē)墓哺耜P(guān)系部分遭到破壞，相轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌倪^(guò)渡相相。 相也具有正方點(diǎn)陣，點(diǎn)陣常數(shù)為 ： ab4.04 c5.8 。 相的成分與 CuAl2相當(dāng)。 相的點(diǎn)陣雖然與基

19、體相不同，但彼此之間仍然保持部分共格關(guān)系，兩點(diǎn)陣各以其001面聯(lián)系在一起。 相和相之間具有下列位向關(guān)系 ： 三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 A1-Cu 合金的相以及相與基體的部分共格關(guān)系示意圖相與基體相保持部分共格關(guān)系，而相與相則保持完全共格關(guān)系，這是兩者的主要區(qū)別之一時(shí)效形成 相后期和 相析出初期，具有最大的強(qiáng)化效果三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 3）平衡相的形成及其結(jié)構(gòu) 在 A1-Cu 合金中，隨著相的成長(zhǎng)，其周?chē)w中的應(yīng)力和應(yīng)變不斷增大，彈性應(yīng)變能也越來(lái)越大，因而相逐漸變得不穩(wěn)定。 當(dāng)相長(zhǎng)大到一定尺寸后將與 相完全脫離，成為獨(dú)立的平衡相，稱(chēng)為相。相也具有正方點(diǎn)陣，不過(guò)其點(diǎn)陣常數(shù)與 相及相相差甚大。

20、相的點(diǎn)陣常數(shù)為： ab6.066，c4.874。 相與基體無(wú)共格關(guān)系，呈塊狀，彈性畸變消失，合金開(kāi)始軟化。 三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效3.脫溶時(shí)效時(shí)的性能變化1、冷時(shí)效和溫時(shí)效 由于固溶強(qiáng)化效應(yīng)，固溶處理所得的過(guò)飽和固溶體的硬度和強(qiáng)度均較純?nèi)軇楦摺?在時(shí)效初期，隨時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)，硬度將進(jìn)一步升高，習(xí)慣上稱(chēng)其為時(shí)效硬化。 按時(shí)效硬化曲線的形狀不同，可分為冷時(shí)效和溫時(shí)效。 冷時(shí)效：在較低溫度下進(jìn)行的時(shí)效 溫時(shí)效：在較高溫度下發(fā)生的時(shí)效三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 冷時(shí)效特點(diǎn)： 硬度一開(kāi)始就迅速上升，達(dá)一定值后硬度緩慢上升或者基本上保持不變。冷時(shí)效的溫度越高， 硬度上升越快，所能達(dá)到的硬度也越高。在 A

21、l 基和 Cu 基合金中，冷時(shí)效過(guò)程中主要形成 G.P.區(qū)。三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效溫時(shí)效特點(diǎn)： 開(kāi)始有一個(gè)停滯階段，硬度上升極其緩慢，稱(chēng)為孕育期，一般認(rèn)為這是脫溶相形核準(zhǔn)備階段，接著硬度迅速上升，達(dá)到一極大值后又隨時(shí)間延長(zhǎng)而下降。 溫時(shí)效過(guò)程中將析出過(guò)渡相和平衡相。溫時(shí)效的溫度越高，硬度上升越快，達(dá)最大值的時(shí)間越短，但所能達(dá)到的最大硬度反而越低。冷時(shí)效與溫時(shí)效的溫度界限視合金而異。 三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 對(duì)于二元合金，產(chǎn)生雙硬度峰值這一現(xiàn)象的原因可能有兩種： （1）由于某一析出程可以分為明顯可分的幾個(gè)不同階段，每個(gè)階段的結(jié)構(gòu)變化皆可以引起一個(gè)硬度峰。 （2）由于發(fā)生局部析出和連續(xù)析出的時(shí)

22、間先后不同的緣故。如前所述，局部析出發(fā)生在先，連續(xù)析出發(fā)生在后，因此由這兩種析出所引起的硬度也出現(xiàn)的有先有后。在一般的情況下，由局部析出和連續(xù)析出所引起的硬度分別對(duì)應(yīng)第一、第二硬度峰。三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 兩段時(shí)效： 所謂兩段時(shí)效就是在某一等溫溫度進(jìn)行第一次時(shí)效，接著在另一個(gè)溫度進(jìn)行第二次時(shí)效。 一般情況下，第一次時(shí)效采用較低的溫度，第二次時(shí)效采用較高的溫度。 對(duì)于同一種合金，即在溶質(zhì)濃度相同的情況下，隨著時(shí)效溫度的降低，由于固溶體過(guò)飽和度的增加，析出物晶核是增多的。第一次時(shí)效的目的即在于獲得彌散度較大的析出物。第二次時(shí)效的目的則是使固溶體析出達(dá)到足夠的程度，并使析出物長(zhǎng)成一定的尺寸。這樣

23、，與常規(guī)的一段時(shí)效相比，兩段時(shí)效可以獲得分布較密且較為均勻的析出物。三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 在時(shí)效前期，彌散析出相所引起的硬化提高值超過(guò)了另外兩個(gè)因素所引起的軟化值，因此硬度將不斷升高并可達(dá)到某一極大值。 在時(shí)效后期，由于析出相所引起的硬化值小于另外兩個(gè)因素所引起的軟化值，故導(dǎo)致硬度下降，此即為溫時(shí)效。若時(shí)效時(shí)僅形成 G.P.區(qū)，硬度將單調(diào)上升并趨于一恒定值，此即為冷時(shí)效。 在其他一些時(shí)效型合金中，甚至?xí)霈F(xiàn)多個(gè)硬度峰，其原因可能是在不同時(shí)間內(nèi)形成幾種不同的 G.P.區(qū)、過(guò)渡相以至平衡相所致。 三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 2、時(shí)效硬化機(jī)制 按照近

24、代的強(qiáng)度理論，合金的強(qiáng)化是由于位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)受到阻礙后所產(chǎn)生的結(jié)果。對(duì)時(shí)效強(qiáng)化（硬化）而言，強(qiáng)化的原因主要有三種： 1、析出物周?chē)幕w相中的彈性應(yīng)力場(chǎng)對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)有阻礙作用； 2、位錯(cuò)切過(guò)析出物，形成表面臺(tái)階，增加界面能所造成的強(qiáng)化，即所謂化學(xué)強(qiáng)化； 3、位錯(cuò)繞過(guò)析出物所造成的強(qiáng)化，即所謂的Orowan機(jī)理而發(fā)生的強(qiáng)化。 4% Cu鋁合金自然時(shí)效：鋁合金自然時(shí)效：33.25.65T（）AlCu+CuAl2三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 原理原理( G P 學(xué)說(shuō)學(xué)說(shuō) ) ：1 1）時(shí)效初期：）時(shí)效初期：銅原子偏聚成銅原子富集區(qū)，銅原子偏聚成銅原子富集區(qū)，GPGP區(qū)區(qū)2）隨著時(shí)間的延長(zhǎng)或溫度的提高）隨著時(shí)間

25、的延長(zhǎng)或溫度的提高：在在GP1GP1區(qū)的基礎(chǔ)上區(qū)的基礎(chǔ)上 銅原子進(jìn)一步偏聚，稱(chēng)為銅原子進(jìn)一步偏聚，稱(chēng)為GPGP。GPGP區(qū)可視為中區(qū)可視為中 間過(guò)渡相，常用間過(guò)渡相，常用表示，使合金得到進(jìn)一步強(qiáng)化。表示，使合金得到進(jìn)一步強(qiáng)化。3 3）時(shí)效過(guò)程進(jìn)一步發(fā)展）時(shí)效過(guò)程進(jìn)一步發(fā)展: :銅原子在銅原子在GP1GP1區(qū)繼續(xù)偏聚，形區(qū)繼續(xù)偏聚，形 成過(guò)渡相成過(guò)渡相,晶格畸變減輕，合金的硬度開(kāi)始下降。晶格畸變減輕，合金的硬度開(kāi)始下降。4 4）時(shí)效后期）時(shí)效后期: :過(guò)渡相過(guò)渡相從母相從母相中脫溶，形成平衡相中脫溶，形成平衡相 ，使合金的強(qiáng)硬度進(jìn)一步降低，即所謂，使合金的強(qiáng)硬度進(jìn)一步降低，即所謂“過(guò)時(shí)效過(guò)時(shí)效”

26、。三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 AlAl合金時(shí)效的基本過(guò)程：淬火合金時(shí)效的基本過(guò)程：淬火過(guò)飽和過(guò)飽和固溶體固溶體形成銅原子富集區(qū)（形成銅原子富集區(qū)（GPGP區(qū)）區(qū)）銅原子富集區(qū)有序銅原子富集區(qū)有序化（化（GPGP區(qū)）區(qū)）形成過(guò)渡相形成過(guò)渡相析出平衡相析出平衡相（CuAl2CuAl2）+ +平衡的平衡的固溶體。固溶體。 自然時(shí)效自然時(shí)效人工時(shí)效人工時(shí)效 種類(lèi)：種類(lèi)：三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效 4%Cu鋁合金的時(shí)效曲線：鋁合金的時(shí)效曲線：1)1) 時(shí)效溫度越高，達(dá)到最高強(qiáng)度需要時(shí)間越短，但時(shí)效溫度越高，達(dá)到最高強(qiáng)度需要時(shí)間越短，但 強(qiáng)化效果弱；強(qiáng)化效果弱；2 2）過(guò)高的溫度或過(guò)長(zhǎng)的保溫時(shí)間，會(huì)發(fā)生過(guò)時(shí)效

27、；）過(guò)高的溫度或過(guò)長(zhǎng)的保溫時(shí)間，會(huì)發(fā)生過(guò)時(shí)效；3 3）低溫可使過(guò)飽和固溶體相對(duì)穩(wěn)定，抑制時(shí)效發(fā)生）低溫可使過(guò)飽和固溶體相對(duì)穩(wěn)定，抑制時(shí)效發(fā)生三、合金的脫溶沉淀及時(shí)效（1）為了提高Al-4.5%Cu合金的綜合力學(xué)性能，采用了如下熱處理工藝制度，在熔鹽浴中505保溫30分鐘后，在水中淬火，然后在190下保溫24小時(shí)，試分析其原因以及整個(gè)過(guò)程中顯微組織的變化過(guò)程。（2）什么叫固溶體的脫溶？說(shuō)明連續(xù)脫溶和不連續(xù)脫溶在脫溶過(guò)程中母相成分變化的特點(diǎn)。北京科技大學(xué)1999年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題（二選一） (金屬學(xué)) 鈦 及 鈦 合 金 第 二 節(jié)Titanium Alloy1. 1. 密度小、密度小、

28、比強(qiáng)度高比強(qiáng)度高; ;2. 2. 耐熱性好耐熱性好; ;3. 3. 耐蝕性能優(yōu)異耐蝕性能優(yōu)異; ; 4. 4. 化學(xué)性質(zhì)十分活潑化學(xué)性質(zhì)十分活潑; ; 在真空或惰性氣體中進(jìn)行生產(chǎn)在真空或惰性氣體中進(jìn)行生產(chǎn). .5. 5. 成本高，價(jià)格貴。成本高，價(jià)格貴。自自19521952年正式作為結(jié)構(gòu)材料使用以來(lái)發(fā)展極為迅速，年正式作為結(jié)構(gòu)材料使用以來(lái)發(fā)展極為迅速，在航空工業(yè)和化學(xué)工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。在航空工業(yè)和化學(xué)工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。銀白色，熔點(diǎn)銀白色，熔點(diǎn)16681668，密度，密度4.5g/cm4.5g/cm3 3 美美F-22F-22戰(zhàn)機(jī)約戰(zhàn)機(jī)約36%36%重量的零件用鈦重量的零件用鈦合金制

29、造合金制造一、性能特點(diǎn)鈦是一種銀白色的金屬，密度小，熔點(diǎn)高，較高的高溫鈦是一種銀白色的金屬，密度小，熔點(diǎn)高，較高的高溫強(qiáng)度。鈦的熱膨脹系數(shù)很小，熱應(yīng)力較小，導(dǎo)熱性差，強(qiáng)度。鈦的熱膨脹系數(shù)很小，熱應(yīng)力較小，導(dǎo)熱性差，切削、磨削加工性能較差。在空氣中，容易形成薄而致切削、磨削加工性能較差。在空氣中，容易形成薄而致密的惰性氧化膜，在氧化性介質(zhì)中的耐蝕性?xún)?yōu)良，在海密的惰性氧化膜，在氧化性介質(zhì)中的耐蝕性?xún)?yōu)良，在海水等介質(zhì)中也具有極高的耐蝕性；鈦在不同濃度的酸水等介質(zhì)中也具有極高的耐蝕性；鈦在不同濃度的酸（HFHF除外）以及堿溶液和有機(jī)酸中，也具有良好的耐蝕除外）以及堿溶液和有機(jī)酸中，也具有良好的耐蝕性。

30、性。 Ti體心立方晶格，體心立方晶格， Ti密排六方晶格密排六方晶格。Ti882.5 Ti純鈦具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變純鈦具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變二、純鈦常見(jiàn)雜質(zhì)：常見(jiàn)雜質(zhì)：O、N、C、H、Fe、Si等等數(shù)字越大，雜質(zhì)越多，強(qiáng)度越高，塑性越低。數(shù)字越大，雜質(zhì)越多，強(qiáng)度越高，塑性越低。工業(yè)純鈦分：工業(yè)純鈦分：TA1、TA2、TA3三個(gè)牌號(hào)三個(gè)牌號(hào)如熱交換器、反應(yīng)器，海水凈化裝置及艦船零部件。如熱交換器、反應(yīng)器，海水凈化裝置及艦船零部件。 用途：用途：純鈦用于純鈦用于350以下工作、強(qiáng)度要求不高的零件。以下工作、強(qiáng)度要求不高的零件。鈦管換熱器鈦制蒸餾塔二、純鈦加入加入Al及其它合金元素，鋁能提高鈦及其它合金元素，

31、鋁能提高鈦合金的強(qiáng)度、比強(qiáng)度和再結(jié)晶溫度。合金的強(qiáng)度、比強(qiáng)度和再結(jié)晶溫度。 合金元素分三類(lèi)。合金元素分三類(lèi)。擴(kuò)大擴(kuò)大相區(qū)：相區(qū)：使使轉(zhuǎn)變的溫度升高的元素，稱(chēng)為轉(zhuǎn)變的溫度升高的元素，稱(chēng)為 相穩(wěn)定元素相穩(wěn)定元素，如，如Al、O、N、C等；等；擴(kuò)大擴(kuò)大相區(qū)：相區(qū)：使使轉(zhuǎn)變的溫度降低的元素，稱(chēng)為轉(zhuǎn)變的溫度降低的元素，稱(chēng)為 相穩(wěn)定元素相穩(wěn)定元素，又將其細(xì)分為，又將其細(xì)分為同晶型元素（如同晶型元素（如Mo、V、 Nb、Ta及稀土）和及稀土）和共析型元素；共析型元素；中性元素：中性元素：對(duì)相變溫度影響不大的元素，如對(duì)相變溫度影響不大的元素，如Zr、Sn等。等。三、鈦合金 按退火狀態(tài)下的組織分：按退火狀態(tài)下的

32、組織分：、和和+鈦合金鈦合金 分別以分別以TATA、TBTB和和TCTC加順序號(hào)表示。加順序號(hào)表示。 型：型：加入加入AlAl、SnSn、ZrZr，固溶強(qiáng)化。，固溶強(qiáng)化。 不能熱處理強(qiáng)化，熱處理僅消除應(yīng)力或加工硬化。不能熱處理強(qiáng)化，熱處理僅消除應(yīng)力或加工硬化。 鈦合金衛(wèi)星框架鈦合金衛(wèi)星框架鈦合金液下泵鈦合金液下泵三、鈦合金 + +型：型：組織以組織以為主，為主，的數(shù)量不超過(guò)的數(shù)量不超過(guò)30%30%?？赏ㄟ^(guò)淬火可通過(guò)淬火+ +時(shí)效強(qiáng)化，多在退火狀態(tài)下使用。時(shí)效強(qiáng)化，多在退火狀態(tài)下使用。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：室溫強(qiáng)度和塑性高于室溫強(qiáng)度和塑性高于型；生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單；通型；生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單；通過(guò)改變成分和選擇熱處理

33、制度能在很寬的范圍內(nèi)改過(guò)改變成分和選擇熱處理制度能在很寬的范圍內(nèi)改變性能。應(yīng)用比較廣泛，尤以變性能。應(yīng)用比較廣泛，尤以TCTC4 4。 用途：用途：制造制造400400以下工作的飛機(jī)壓氣機(jī)葉片、以下工作的飛機(jī)壓氣機(jī)葉片、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外殼、火箭和導(dǎo)彈的液火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外殼、火箭和導(dǎo)彈的液氫燃料箱部件及艦船耐壓殼體等氫燃料箱部件及艦船耐壓殼體等.生物醫(yī)生物醫(yī)用材料用材料飛機(jī)壓氣機(jī)葉片飛機(jī)壓氣機(jī)葉片三、鈦合金 型：型：型鈦合金主要為亞穩(wěn)定的型鈦合金主要為亞穩(wěn)定的鈦合金。鈦合金。加入的合金元素有鉬、鉻、釩、鋁等。加入的合金元素有鉬、鉻、釩、鋁等。退火狀態(tài)為退火狀態(tài)為+兩相，加熱到兩相，加熱到單相區(qū)后淬火，得

34、到的過(guò)飽和的單相區(qū)后淬火，得到的過(guò)飽和的相，稱(chēng)為亞穩(wěn)相，稱(chēng)為亞穩(wěn)相。相。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： TBTB2 2 塑性好，易于冷成形；塑性好，易于冷成形； 可通過(guò)時(shí)效處理，使強(qiáng)度提高；可通過(guò)時(shí)效處理，使強(qiáng)度提高； 淬透性高；淬透性高； 化學(xué)成分偏析嚴(yán)重；化學(xué)成分偏析嚴(yán)重； 冶煉工藝復(fù)雜，難于焊接。冶煉工藝復(fù)雜，難于焊接。鈦合金管鈦合金管應(yīng)用三、鈦合金 型鈦合金有型鈦合金有TB2TB2、TB3TB3、TB4TB4 三個(gè)牌號(hào)。三個(gè)牌號(hào)。 主要用于主要用于350350以下工作以下工作的結(jié)構(gòu)件和緊固件的結(jié)構(gòu)件和緊固件, ,如飛如飛機(jī)壓氣機(jī)葉片、軸、彈簧、機(jī)壓氣機(jī)葉片、軸、彈簧、輪盤(pán)等。輪盤(pán)等。鈦合金棒鈦合金棒鈦

35、合金眼鏡架鈦合金眼鏡架鈦離心泵鈦離心泵三、鈦合金銅 及 銅 合 金 第 三 節(jié)Copper Alloy 5 5、沖擊無(wú)火花等、沖擊無(wú)火花等。工業(yè)純銅工業(yè)純銅 T1T4無(wú)氧銅無(wú)氧銅 TU2 性能特點(diǎn)：1 1、導(dǎo)電及導(dǎo)熱性能好；、導(dǎo)電及導(dǎo)熱性能好；2 2、抗大氣腐蝕性好；、抗大氣腐蝕性好；3 3、塑性高、加工性好、塑性高、加工性好；4 4、無(wú)磁性；、無(wú)磁性； 分類(lèi)：純銅組織純銅組織一、純銅雜質(zhì)：雜質(zhì)：Pb、Bi、S、O2、P等等雜質(zhì)的量：雜質(zhì)的量：0.1%0.5%Pb、Bi:與銅形成低熔點(diǎn)的共晶體分布在銅的晶界上，與銅形成低熔點(diǎn)的共晶體分布在銅的晶界上， 對(duì)銅進(jìn)行熱加工時(shí)，共晶體發(fā)生熔化，造成脆對(duì)

36、銅進(jìn)行熱加工時(shí)，共晶體發(fā)生熔化，造成脆 性斷裂，即性斷裂，即“熱裂熱裂”。O2、S:與銅形成共晶體，與銅形成共晶體，Cu2S、Cu2O均為脆性化合物，均為脆性化合物， 在冷變形加工時(shí)易產(chǎn)生破裂，即在冷變形加工時(shí)易產(chǎn)生破裂，即“冷脆冷脆”。純銅用于制作導(dǎo)電、導(dǎo)熱及兼具抗蝕性的器材。純銅用于制作導(dǎo)電、導(dǎo)熱及兼具抗蝕性的器材。 一、純銅純銅退火狀態(tài)，強(qiáng)度低，塑性好純銅退火狀態(tài)，強(qiáng)度低，塑性好（b=250270Mpa，=3545%），經(jīng)冷加工變形后強(qiáng)度升高，而，經(jīng)冷加工變形后強(qiáng)度升高，而塑性急劇降低（塑性急劇降低（b=400500Mpa，=13%）。不能用作受力的結(jié)構(gòu)）。不能用作受力的結(jié)構(gòu)材料，工業(yè)純

37、銅主要用導(dǎo)電、導(dǎo)熱，兼有抗腐蝕材料，工業(yè)純銅主要用導(dǎo)電、導(dǎo)熱，兼有抗腐蝕性的器材，如電線、電纜、電器開(kāi)關(guān)等，無(wú)氧性的器材，如電線、電纜、電器開(kāi)關(guān)等，無(wú)氧銅主要作真空器件。銅主要作真空器件。 一、純銅銅合金化：銅合金化：加入加入Zn、Al、Sn、Mn、Ni等元素。等元素。1. 固溶強(qiáng)化：固溶強(qiáng)化：Zn、Sn、Al、Ni等等合金元合金元素素NiNiZnZnSnSnAlAl最大溶最大溶解度解度無(wú)限無(wú)限393915.815.89.49.4元素在銅中的溶解度元素在銅中的溶解度該類(lèi)元素在銅中有較大的溶解度該類(lèi)元素在銅中有較大的溶解度二、銅的合金化2. 2. 固溶固溶+ +時(shí)效強(qiáng)化：時(shí)效強(qiáng)化：SiSi、Be

38、Be等等T（）CuMe相圖特征：相圖特征：固溶體固溶體有較大的溶解度的變化。有較大的溶解度的變化。3. 3. 過(guò)剩相強(qiáng)化：過(guò)剩相強(qiáng)化：ZnZn、SnSn等等合金元素加入量超過(guò)溶合金元素加入量超過(guò)溶解度極限后，便出現(xiàn)第解度極限后，便出現(xiàn)第二相，它們多為硬脆的二相，它們多為硬脆的化合物?；衔?。二、銅的合金化黃銅黃銅 : Cu Zn 白銅白銅 : Cu Ni 青銅青銅 : 除黃銅和白銅外除黃銅和白銅外的所有銅合金。的所有銅合金。 簡(jiǎn)單黃銅簡(jiǎn)單黃銅 ( common brass ) 復(fù)雜黃銅復(fù)雜黃銅 ( special brass ) 銅合金分類(lèi)銅合金分類(lèi)： 1. 黃銅：黃銅：三、銅合金a a、定義

39、：、定義：銅鋅合金。銅鋅合金。b b、牌號(hào)、牌號(hào)（代號(hào)）（代號(hào)）：( Z ) H 90WCu = 90%黃銅黃銅 鑄造鑄造黃銅退火組織黃銅退火組織 2525 1）簡(jiǎn) 單 黃 銅：三、銅合金黃 銅黃銅有黃銅有 和和 + + 兩種組織兩種組織, ,分別稱(chēng)分別稱(chēng)單相黃銅單相黃銅和和兩相黃銅兩相黃銅。黃銅棒三、銅合金黃 銅2)2)、ZnZn的作用的作用：（1 1）固溶強(qiáng)化：）固溶強(qiáng)化：ZnZn32%32%時(shí)，時(shí)，Cu-ZnCu-Zn合金以單相合金以單相固溶體固溶體存在，主要是固溶強(qiáng)化。存在，主要是固溶強(qiáng)化。力學(xué)性能與含鋅量的關(guān)系力學(xué)性能與含鋅量的關(guān)系銅固溶于鋅后其強(qiáng)度、塑性增大，大約在鋅含量為銅固溶于

40、鋅后其強(qiáng)度、塑性增大，大約在鋅含量為30%30%時(shí)強(qiáng)度與塑性達(dá)到最佳配合。鋅含量繼續(xù)增加，強(qiáng)度時(shí)強(qiáng)度與塑性達(dá)到最佳配合。鋅含量繼續(xù)增加，強(qiáng)度繼續(xù)增加，但塑性急劇降低。繼續(xù)增加，但塑性急劇降低。H68H68為含鋅量最高的單相為含鋅量最高的單相組織，強(qiáng)組織，強(qiáng)度較高。塑性特別好，適宜冷、熱度較高。塑性特別好，適宜冷、熱變形，如槍彈殼，有變形，如槍彈殼，有“彈殼黃銅彈殼黃銅”之稱(chēng)。之稱(chēng)。H62H62強(qiáng)度高，塑性適中，不宜強(qiáng)度高，塑性適中，不宜冷加工，可熱加工，作黃銅冷凝器、冷加工，可熱加工，作黃銅冷凝器、熱交換器等。熱交換器等。H80H80用于鍍層及裝飾品。用于鍍層及裝飾品。 三、銅合金黃 銅（2）

41、過(guò)剩相強(qiáng)化：）過(guò)剩相強(qiáng)化：Zn32%時(shí)，時(shí)，Cu-Zn合金中出現(xiàn)合金中出現(xiàn)相，相， 合金以（合金以（+）雙相存在。）雙相存在。鋅含量繼續(xù)增加，強(qiáng)度繼續(xù)增加，但塑性急劇降低。鋅含量繼續(xù)增加，強(qiáng)度繼續(xù)增加，但塑性急劇降低。含鋅量含鋅量WZn45%時(shí)，強(qiáng)度與塑性都很低，無(wú)實(shí)用價(jià)時(shí)，強(qiáng)度與塑性都很低，無(wú)實(shí)用價(jià)值。值。三、銅合金黃 銅單相黃銅：?jiǎn)蜗帱S銅：室溫組織為單相室溫組織為單相固溶體。固溶體。 強(qiáng)度較低、塑性特別好，適于壓力加工。強(qiáng)度較低、塑性特別好，適于壓力加工。 常用常用H80、H70、H68，其中，其中H70、H68強(qiáng)度較高。強(qiáng)度較高。雙相黃銅：雙相黃銅：室溫組織為室溫組織為+。 強(qiáng)度高，塑性

42、差。強(qiáng)度高，塑性差。 常用常用H59、H62，用作水管、油管、散熱器等。，用作水管、油管、散熱器等。單相黃銅單相黃銅 H68雙相黃銅雙相黃銅H59三、銅合金黃 銅v彈殼黃銅彈殼黃銅 - H70 ( H68 )v日用黃銅日用黃銅 - H62 ( H59 ) 常用黃銅：法蘭閥法蘭閥三、銅合金黃 銅定義定義: 在在黃銅中加入黃銅中加入Al、Fe、Si、Cr、 Ni、Sn、Mn 等元素所形成的合金。等元素所形成的合金。牌號(hào)牌號(hào): H Al 59 - 3含鋁量WAl = 3%含銅量WCu = 59% 3）特殊黃銅：三、銅合金黃 銅普通黃銅加入普通黃銅加入Al、Sn、Pb、Si、Mn、Ni等合金元等合金元

43、素后，形成各種特殊黃銅，如鋁黃銅、錫黃銅、鉛素后，形成各種特殊黃銅，如鋁黃銅、錫黃銅、鉛黃銅、錳黃銅等，具有一些特殊的性能。黃銅、錳黃銅等，具有一些特殊的性能。 Al、Sn、Mn、Ni：提高黃銅的耐蝕性和耐磨性；提高黃銅的耐蝕性和耐磨性； Si：改善鑄造性能；改善鑄造性能； Pb：改善切削加工性能。改善切削加工性能。 生產(chǎn)中較多的是錳黃銅和鋁黃銅。生產(chǎn)中較多的是錳黃銅和鋁黃銅。 三、銅合金黃 銅用途：用途：船舶及化工零件，如冷凝管、齒輪、螺旋槳、船舶及化工零件，如冷凝管、齒輪、螺旋槳、軸承、襯套及閥體等。軸承、襯套及閥體等。三、銅合金黃 銅海軍黃銅海軍黃銅 - HSn62 - 1易切削黃銅易切

44、削黃銅 - HPb59 - 162Cu 37Zn Sn 海軍黃銅鑄海軍黃銅鑄造組織造組織 600600 硅黃銅鑄造組織硅黃銅鑄造組織 5050 常用特殊黃銅：三、銅合金黃 銅鉛黃銅70錳黃銅25三、銅合金黃 銅 常用特殊黃銅： 4）黃銅的性能：黃銅的性能：(1)(1)工藝性能：工藝性能：好的鑄造性能，組織致密；好的鑄造性能，組織致密； 好的壓力加工性能，可進(jìn)行各種冷熱加工。好的壓力加工性能，可進(jìn)行各種冷熱加工。(2)(2)抗蝕性能：抗蝕性能：與純銅接近，可耐大氣、海水、堿的與純銅接近，可耐大氣、海水、堿的 腐蝕，怕酸的腐蝕。腐蝕，怕酸的腐蝕。三、銅合金黃 銅v季裂季裂 - 應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕 :

45、 黃銅在塑性變形后產(chǎn)生較黃銅在塑性變形后產(chǎn)生較 大應(yīng)力大應(yīng)力,在潮濕空氣中或在微量氨的氣份中發(fā)在潮濕空氣中或在微量氨的氣份中發(fā) 生應(yīng)力腐蝕。含鋅量越高生應(yīng)力腐蝕。含鋅量越高, 應(yīng)力腐蝕傾向越大。應(yīng)力腐蝕傾向越大。v脫鋅脫鋅 - 鋅的電極電位遠(yuǎn)低于銅鋅的電極電位遠(yuǎn)低于銅 , 所以在 鹽水中黃銅極易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。5 5）黃銅季裂與脫鋅：）黃銅季裂與脫鋅：防止措施防止措施：a a消除殘余應(yīng)力；消除殘余應(yīng)力；b b加入加入SnSn、SiSi等元素。等元素。三、銅合金黃 銅去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火 : 在在200200300300左右退火左右退火, , 提高塑性和彈性極限，消除應(yīng)力腐蝕。提高塑性和彈性極限

46、，消除應(yīng)力腐蝕。再結(jié)晶退火再結(jié)晶退火 : 在在500500700700左右退左右退 火，消除加工硬化，恢復(fù)塑性?；?，消除加工硬化，恢復(fù)塑性。 6）黃銅的熱處理：黃銅的熱處理：三、銅合金黃 銅 普通青銅普通青銅 ( 錫青銅錫青銅 ) ( tin bronze ) 特殊青銅特殊青銅 ( 無(wú)錫青銅無(wú)錫青銅 ) ( tin free bronze ) 2、青、青 銅：銅： 錫青銅是銅合金中綜合性能最好的合金。錫青銅是銅合金中綜合性能最好的合金。現(xiàn)代工業(yè)把現(xiàn)代工業(yè)把CuAlCuAl、CuBeCuBe、CuPbCuPb、CuSiCuSi等銅等銅合金也稱(chēng)為青銅，在青銅合金前面冠以主要合金元合金也稱(chēng)為青銅，在

47、青銅合金前面冠以主要合金元素的名稱(chēng)，如錫青銅、鋁青銅、鈹青銅、硅青銅等。素的名稱(chēng)，如錫青銅、鋁青銅、鈹青銅、硅青銅等。三、銅合金青 銅1 1）青銅的代號(hào)：）青銅的代號(hào)：“青青”拼音字頭拼音字頭“Q”Q”加主要合加主要合 金元素的名稱(chēng)及含量表示。鑄造青銅在代號(hào)前加金元素的名稱(chēng)及含量表示。鑄造青銅在代號(hào)前加“Z”Z”Q+主加元素主加元素+含量含量 青銅牌青銅牌( (代）號(hào)表示方法代）號(hào)表示方法(Z) Q Sn10 1 其它合金元其它合金元素含量為素含量為1%主加元素錫其含主加元素錫其含量為量為WSn = 10%青銅青銅鑄造鑄造(ZCuSn(ZCuSn1010P P1 1) )三、銅合金青 銅( t

48、in bronze ) 2）錫）錫 青青 銅：銅： W WSnSn6%6%：?jiǎn)蜗鄦蜗喙倘荏w，塑性好；固溶體，塑性好； W WSnSn6%6%：出現(xiàn)硬而脆的出現(xiàn)硬而脆的相（相（CuCu3131SnSn8 8為基的固溶為基的固溶 體），強(qiáng)度升高，但塑性開(kāi)始下降；體），強(qiáng)度升高，但塑性開(kāi)始下降； W WSnSn20%20%：出現(xiàn)大量的出現(xiàn)大量的相，合金完全變脆；相，合金完全變脆； 工業(yè)用錫青銅的含錫量大多工業(yè)用錫青銅的含錫量大多W WSnSn3%3%14%14%之間。之間。 壓力加工錫青銅：壓力加工錫青銅：W WSnSn6%6%7%7%， 鑄造錫青銅：鑄造錫青銅：W WSnSn大于大于7%7%三、銅合金青 銅錫青銅的性能錫青銅的性能：力學(xué)性能：力學(xué)性能：b b:550-750MPa:550-750MPa、 % %：4-10% HB1804-10% HB180左右左右鑄造性能：鑄造性能：獲得完全符合鑄模內(nèi)型的鑄件。獲得完全符合鑄模內(nèi)型的鑄件。適于鑄造形狀復(fù)雜，尺寸要求適于鑄造形狀復(fù)雜，尺寸要求精確，對(duì)致密度要求不太高的精確，對(duì)致密度要求不太高的鑄件。鑄件。流動(dòng)性較差流動(dòng)性較差凝固收縮率小凝固收縮率小鑄件密度低，易滲漏鑄件密度低，易滲漏三、銅合金青 銅錫青銅的性能：錫青銅的性能：抗蝕性：抗蝕性：好的耐磨性、無(wú)磁性、好的耐磨性、無(wú)磁性、沖擊不產(chǎn)生火花沖擊不產(chǎn)生火花。 耐蝕