有色金屬及其合金課件

1、有色金屬及其合金Non-ferrous Metals概概 述述定義定義 : 除黑色金屬 ( 鋼、鐵 ) 以外的所有金屬。 例如：Cu、Al、Zn、Ag、Pb等。分類分類重金屬重金屬(密度密度3.5) Cu、Ni 等。輕金屬輕金屬(密度密度3.5) Al、Mg 等。貴重金屬貴重金屬 Au、Ag、Pt 等。稀有金屬稀有金屬 W、Ti、Ra、Nb 等。半金屬半金屬 Si、Te、B 等。下表是常用有色金屬與鐵的性能比較名稱名稱元素元素符號(hào)符號(hào)原子原子序數(shù)序數(shù)密密度度晶體結(jié)晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)熔熔點(diǎn)點(diǎn)彈性彈性模量模量熱導(dǎo)熱導(dǎo)率率電阻電阻率率鋁Al132.70畫心立方6606923728.2銅Cu298.94畫心立

2、方108411040116.78鈦Ti224.51密排六方166811721.9420鋅Zn307.14密排六方41910811659鎂Mg121.74密排六方6504815643.9鐵Fe267.87體心立方153820980.496.1力學(xué)性能：力學(xué)性能：比強(qiáng)度高（/d），高溫強(qiáng)度好； 例如:Al、Ti；用于航空、航天； Ni基合金工作溫度800-1000、Mo基1300物理性能：物理性能：導(dǎo)電性好：Ag、Cu、Al； 磁性材料：Co； 超導(dǎo)材料；防輻射材料：Pb化學(xué)性能：化學(xué)性能：耐蝕性 Cu、Ti、Al、Zn等； Ti合金耐蝕性非常好；Zn產(chǎn)量一半用于鍍Zn防銹鋁及其合金Alumini

3、um Alloy1、低密度;2、導(dǎo)電及導(dǎo)熱性能好;3、抗大氣腐蝕性好;4、高比強(qiáng)度；1.性能特點(diǎn)：性能特點(diǎn)：鋁的鋁的主要應(yīng)用領(lǐng)域主要應(yīng)用領(lǐng)域航空航天航空航天交通運(yùn)輸交通運(yùn)輸建筑建筑軍事軍事 2.純鋁純鋁高純鋁高純鋁 99.99%工業(yè)高純鋁工業(yè)高純鋁 99.9%工業(yè)純鋁工業(yè)純鋁 99% 分類 3.鋁合金鋁合金鋁合金鋁合金形變鋁合金形變鋁合金鑄造鋁合金鑄造鋁合金不能熱處理強(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 ZLZL1 1鋁銅系鋁銅系 ZL L2 2鋁鎂系鋁鎂系 ZL L3 3鋁鋅系鋁鋅系 ZL L4 4鋁中加入鋁中加入MnMn、MgMg形成的形成的Al-MnAl-Mn、Al-

4、MgAl-Mg合金具有很合金具有很好的耐蝕性，良好的塑性和較高的強(qiáng)度，稱為防銹好的耐蝕性，良好的塑性和較高的強(qiáng)度，稱為防銹鋁合金鋁合金，用于制造油箱、容器、管道、鉚釘?shù)?。，用于制造油箱、容器、管道、鉚釘?shù)取?硬鋁合金的強(qiáng)度較防銹鋁合金高，但防蝕性能硬鋁合金的強(qiáng)度較防銹鋁合金高，但防蝕性能有所下降，這類合金有有所下降，這類合金有Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系和系和Al-Cu-Mg-ZnAl-Cu-Mg-Zn系。新近開發(fā)的高強(qiáng)度硬鋁，強(qiáng)度進(jìn)一步提高，而系。新近開發(fā)的高強(qiáng)度硬鋁，強(qiáng)度進(jìn)一步提高，而密度比普通硬鋁密度比普通硬鋁減小減小15%15%，且能擠壓，且能擠壓成型，可用作成型，可用作摩托車骨

5、架和圈輪等構(gòu)件。摩托車骨架和圈輪等構(gòu)件。Al-LiAl-Li合金可制合金可制作飛機(jī)零件和承受載重的高級(jí)運(yùn)作飛機(jī)零件和承受載重的高級(jí)運(yùn)動(dòng)器材。動(dòng)器材。 目前高強(qiáng)度鋁合金廣泛應(yīng)用于制造飛機(jī)、艦艇目前高強(qiáng)度鋁合金廣泛應(yīng)用于制造飛機(jī)、艦艇和載重汽車等，可增加它們的載重量以及提高運(yùn)行和載重汽車等，可增加它們的載重量以及提高運(yùn)行速度，并具有抗海水侵蝕，避磁性等特點(diǎn)。速度，并具有抗海水侵蝕，避磁性等特點(diǎn)。鋁合金制造的機(jī)翼鋁合金制造的機(jī)翼如圖鋁合金相圖及分類示意圖 4.鋁合金的熱處理鋁合金的熱處理（1）退火。（2）淬火（固溶）與時(shí)效。 對(duì)除了純鋁、防銹鋁和簡(jiǎn)單鋁硅合金以外大多數(shù)鋁合金都可以采用淬火與時(shí)效的熱處

6、理方法。銅及銅合金Copper Alloy 銅的密度銅的密度 8.94g/cm，重，重 金屬，熔點(diǎn)金屬，熔點(diǎn)1084。 具有極高的熱導(dǎo)率與電導(dǎo)率，具有極高的熱導(dǎo)率與電導(dǎo)率， 其導(dǎo)電性僅次于銀而居金屬的第二位，其導(dǎo)電性僅次于銀而居金屬的第二位， 是抗磁材料。較高的塑性和耐蝕性，是抗磁材料。較高的塑性和耐蝕性，高的彈性極限和疲勞強(qiáng)度。銅容易冷熱成高的彈性極限和疲勞強(qiáng)度。銅容易冷熱成 型，并具有高的循環(huán)再利用性。型，并具有高的循環(huán)再利用性。純銅組織純銅組織按主加合金元素分類：純銅 導(dǎo)電及導(dǎo)熱性能好，抗大氣腐蝕性好，塑性高，加工性好， 無磁性沖擊無火花等。黃銅（Cu-Zn) 黃銅合金依成分其力學(xué)和成形

7、、加工性、鑄造性、腐蝕性等各異。青銅（Cu-Sn）是人類使用歷史最久的金屬材料,Zn的加入明顯地提高了銅的強(qiáng)度，并使其塑性得到改善，抗腐蝕性增強(qiáng)。白銅（Cu-Ni） 有優(yōu)異的耐蝕性和高的電阻，故可用作苛刻腐蝕條件下工作的零部件和電阻器的材料。 鈦及鈦合金Titanium Alloy1. 密度小、比強(qiáng)度高;2. 耐熱性好;3. 耐蝕性能優(yōu)異; 4. 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).5. 成本高，價(jià)格貴。性能特點(diǎn)：性能特點(diǎn)：自1952年正式作為結(jié)構(gòu)材料使用以來發(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。銀白色，熔點(diǎn)1668，密度4.5g/cm3 合金元素依對(duì)鈦合金相圖的影

8、響可以分3類：中性元素（鋯、錫等）、穩(wěn)定化元素（鋁、氧、氮和碳等）和穩(wěn)定化元素（同晶型有釩、鈮等；共析型有鐵、錳、銅等）。與鋼相似，同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變是鈦合金的組織、性能多樣性的基礎(chǔ)。與鋼相似，同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變是鈦合金的組織、性能多樣性的基礎(chǔ)。鈦合金退火組織可分為型（TA）、型（TB）和+型（TC）。鈦合金手表鈦合金手表美美F-22F-22戰(zhàn)機(jī)約戰(zhàn)機(jī)約36%36%重量的零件用重量的零件用鈦合金制造鈦合金制造其他有色金屬及合金1.鋅及鋅合金鋅是一種藍(lán)白色金屬，密度為7.14克/立方厘米，熔點(diǎn)為419.5，化學(xué)性質(zhì)活潑，在常溫空氣中生成堿式碳酸鋅膜。鋅合金的主要添加元素有鋁，銅和鎂等.鋅合金按加工工藝可分為形變與鑄造鋅合金兩類.鑄造鋅合金流動(dòng)性和耐腐蝕性較好，適用于壓鑄儀表，汽車零件外殼等。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1. 比重大。 2. 鑄造性能好，可以壓鑄形狀復(fù)雜、薄壁的精密件，鑄件表面光滑。 3. 可進(jìn)行表面處理：電鍍、噴涂、噴漆。 4. 熔化與壓鑄時(shí)不吸鐵，不腐蝕壓型，不粘模。 5. 有很好的常溫機(jī)械性能和耐磨性。 6. 熔點(diǎn)低，在385熔化，容易壓鑄成型。zinc zinc alloyalloy1.鎂及鎂合金鎂密度為1.74g/cm，熔點(diǎn)為650。其差的耐