第3章 常用有色金屬及其合金

具有較好的加工工藝性能。純鋁的塑性好，可以冷、熱變形加工。（1）（2）（3）（4）導(dǎo)電性好，僅次于銅、銀。具有較好的抗大氣腐蝕能力（純鋁表面總形成致密的氧化膜）。密度為

2.72g/cm3，僅為鐵的1/3，是一種輕型金屬。工業(yè)純鋁的性能3.1鋁及鋁合金純鋁應(yīng)用：

導(dǎo)線

電器儀表零件

裝飾件工業(yè)純鋁的牌號1

2

35純鋁后面的兩位數(shù)字最低鋁的質(zhì)量分數(shù)對2種雜質(zhì)的極限含量有特殊控制

1xxx系列：這個系列的牌號都以數(shù)字"1"開頭，表示純鋁，純度高達99%以上。第二位數(shù)字的含義：第二位數(shù)字通常表示控制雜質(zhì)元素的種類和含量.例如：1235可將鋁合金分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類變形鋁合金又分為可熱處理強化和不可熱處理強化兩類分類鋁合金

鋁合金相圖的一般形式變形鋁合金防銹鋁合金硬鋁合金AB鍛鋁合金D超硬鋁合金C①防銹鋁合金主要是Al-Mn和Al-Mg系合金。常用的Al-Mn系合金：抗蝕性和強度高于純鋁，焊接性和塑性良好，但切削加工性較差。常用的Al-Mg系合金：密度比純鋁小，強度比Al-Mn合金高衛(wèi)星天線（LF2）②硬鋁合金主要是Al-Cu-Mg系合金，并含少量Mn?？蛇M行時效強化，也可進行變形強化。強度、硬度高，加工性能好，耐蝕性低于防銹鋁。飛機翼梁(腹板為硬鋁合金)③

超硬鋁合金屬Al-Zn-Mg-Cu系合金，并含有少量Cr和Mn。室溫強度最高的鋁合金熱態(tài)塑性好，但耐蝕性差。高溫下軟化快。用包鋁法可提高抗蝕性。飛機前起落架飛機用座椅軌道及航空零件④鍛鋁合金Al-Cu-Mg-Si系合金

可鍛性好，力學(xué)性能高，用于形狀復(fù)雜的鍛件和模鍛件壓氣機葉片Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐熱鍛鋁合金

用于制造150~225℃下工作的零件。鑄造鋁合金（1）（2）（3）Al-Si

系鑄造鋁合金Al-Cu系鑄造鋁合金Al-Mg系鑄造鋁合金（4）Al-Zn系鑄造鋁合金①Al-Si系鑄造鋁合金（硅鋁明）

鑄造性能好，具有優(yōu)良的耐蝕性、耐熱性和焊接性能。活塞(裙部為鋁硅合金)②Al-Cu系鑄造鋁合金耐熱性好，強度較高；但密度大，鑄造性能、耐蝕性能差，強度低于Al-Si系合金。汽缸頭③Al-Mg系鑄造鋁合金耐蝕性好，強度高，密度小；但鑄造性能差,耐熱性低。鼓風機密封件等(ZL102、301)④Al-Zn系鑄造鋁合金鑄造性能好，強度較高，可自然時效強化；但密度大，耐蝕性較差。大型空壓機活塞(ZL401)3.2銅及銅合金

工業(yè)純銅純銅為含銅量最高的銅(含銅量為99.5%～99.95%)，紫色，又稱紫銅。其密度為8.94g/cm3,屬于重金屬，熔點為1083℃。純銅無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，無磁性，化學(xué)穩(wěn)定性高，耐蝕性好。工業(yè)純銅分為4種：T1、T2、T3、T4。編號越大，純度越低。工業(yè)純銅除配制銅合金和其他合金外，主要用于電器工業(yè)，制造電線、電纜、電刷、銅管、散熱器、冷凝器、通信器材以及抗磁、防磁儀器等。純銅的強度低，不宜用作結(jié)構(gòu)材料3.2銅及銅合金

銅及銅合金的特點優(yōu)良的物理、化學(xué)性能。導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好、耐腐蝕等，是抗磁材料。加工性能好。容易冷熱成形，鑄造銅合金鑄造性能好。具有某些特殊力學(xué)性能。比如優(yōu)良的減摩性和耐摩性高的彈性極限和疲勞強度。色澤美觀。銅中加入合金元素后，可提高合金的強度，并保持良好的加工性能。按化學(xué)成分

黃銅

青銅

白銅以Zn為主要合金元素。良好的加工性能，良的鑄造性能，耐腐蝕性能也好。以Sn為主要合金元素。用于鑄造形狀復(fù)雜的零件?？垢g性比黃銅還好。以Ni為主要合金元素。具有較好的強度和塑性，能進行冷加工變形，抗腐蝕性能也好。銅合金的分類

按生產(chǎn)方式

加工銅合金

鑄造銅合金

1、黃銅

(1)普通黃銅(銅鋅二元合金)①Zn的質(zhì)量分數(shù)的影響Zn<32%時，強度和塑性都隨Zn的增加而提高；Zn=30%～32%時塑性最高；Zn>32%時，塑性下降；Zn=40%～45%時，強度最高；Zn>45%時，塑性和強度均急劇下降。②普通黃銅的代號及牌號

H62表示Cu的平均質(zhì)量分數(shù)為62%，其余為Zn的普通加工黃銅。ZCuZn38，其含義是wZn≈38%，其余為Cu的鑄造黃銅。H80金色黃銅，裝飾件，薄管。H62、H59強度較高，作零件，標準件，焊接件，沖壓件。H96冷凝管、熱交換器、散熱器，計算機插件等。

H70“三七黃銅”彈殼、套管和復(fù)雜深沖零件(H68)。③普通黃銅的用途(2)特殊黃銅

①合金元素的影響

Pb——改善切削加工性和耐磨性；Si——改善鑄造性能，提高強度和耐蝕性；A1——提高強度、硬度和耐蝕性；Sn、Al、Si、Mn——提高耐蝕性，減少應(yīng)力腐蝕破裂。②特殊黃銅的代號、牌號與應(yīng)用HSn62-1表示wCu≈62%，wSn≈1%，其余為Zn的加工錫黃銅。ZCuZn40Mn3Fe1，表示wZn≈40%、wMn≈3%、wFe≈1%、其余為Cu的鑄造特殊黃銅?！頟b黃銅：HPb60-1切削性能好，耐磨性好——鐘表零件☆

Sn黃銅：HSn90-1HSn62-1耐蝕性好

——船舶零件。海軍黃銅☆

Al黃銅：HAl77-2HAl60-1-1耐蝕性好，強度和硬度高——船舶零件，機械及電機零件?！?/p>

Si黃銅HSi80-3

耐蝕性好，機械性能好，切削性好，耐磨性好——船舶零件，機械及化工零件其它還有錳黃銅，鐵黃銅，鎳黃銅。主要用于船舶零件消除加工黃銅的加工硬化現(xiàn)象。(3)黃銅的熱處理①去應(yīng)力退火：將黃銅制件加熱到200～300℃，保溫后緩冷。消除應(yīng)力，防止應(yīng)力腐蝕破裂及切削加工后的變形。②再結(jié)晶退火：一般是將黃銅制件加熱到500～700℃，保溫后緩冷.

3.青銅

(1)青銅的代號及牌號

加工青銅的代號如QSn4-3表示平均wSn≈4%、wZn≈3%，其余為Cu的加工錫青銅。鑄造青銅的牌號如ZCuSn10Zn1，表示平均wSn≈10%、wZn≈1%，其余為Cu的鑄造錫青銅。(2)普通青銅(錫青銅)①Sn的質(zhì)量分數(shù)的影響Sn<7%時，強度、塑性隨著

Sn的增加而增大；Sn>7%以后，強度繼續(xù)升高，塑性急劇下降；wSn>20%時，合金變脆，強度顯著降低②錫青銅的性能及用途QSn4-3,QSn6.5-0.1,耐蝕性優(yōu)于黃銅，鑄造性好，耐磨性好，有彈性用于造船、化工、機械、儀表中的耐磨件，耐蝕件、彈性元件，抗磁件。(3)特殊青銅(無錫青銅)

☆鋁青銅QAl9-4QAl7耐蝕性優(yōu)于黃銅和錫青銅，鑄造性和耐磨性優(yōu)于錫青銅，力學(xué)性能好。QAl