《材料成型基礎》課件5

金屬工藝學常用金屬材料5.1.1常存元素對鋼性能的影響1.錳：來源：錳是煉鋼時用錳鐵脫氧而殘留在鋼中的，它也經常作為合金元素而特意加入鋼中。作用：錳的脫氧能力較好，能很大程度上減少鋼中的FeO，還能與硫化合成

MnS，減輕硫昀有害作用。錳大部分溶入鐵素體中，使鐵素體強化。所以，錳在鋼中是一種有益元素。5.1

工業(yè)用鋼含量：非合金鋼中，錳作為常存元素時，其含量般規(guī)定為<1．00％。2.硅來源：硅是煉鋼時用硅鐵脫氧而殘留在鋼中的，也可作為合金元素特意加入鋼中。作用：硅的脫氧能力比錳強，可有效清除FeO。硅在室溫下大部分溶入鐵素體，使鐵素體強化。工業(yè)用鋼含量：作為常存元素時，其硼si規(guī)定為<0．50％。3.硫來源：硫是在冶煉時由礦石和燃料中帶人的有害雜質，煉鋼時難以除盡。作用：硫在鋼中常以FeS的形式存在，FeS與Fe形成低熔點的共晶體，分布在奧氏體的晶界上，當鋼材進行熱加工，共晶體過熱甚至甚至熔化，減弱了晶粒間聯系，使鋼材強度降低，韌性下降，這種現象稱熱脆。常加入錳來降低硫的有害作用。工業(yè)用鋼4.磷來源：磷是在冶煉時由礦石帶入的有害雜質，煉鋼時很難除盡。作用：磷能溶于a-Fe中，但當鋼中有碳存在時，磷在a—Fe中溶解度急劇下降。磷的偏析傾向十分嚴重，即使只有千分之幾的磷存在，也會在組織中析脆性很大的化合物Fe3P，并且特別容易聚于晶界上，使鋼的脆性增加，冷脆轉化溫度升高，即發(fā)生冷脆。工業(yè)用鋼5.1.2

鋼的分類和編號

分類方法：可以按化學成分、質量和一用途對鋼進行分類。1)

按含碳量分低碳鋼

<0.25%C

中碳鋼:0.25~0.6%C,高碳鋼>0.6%C

2)按質量分(含S,P多少分)

普通鋼S<=0.055%,P<=0.045%

優(yōu)質鋼S,P<=0.04%

高級優(yōu)質鋼S<=0.03%

P<=0.035%

3)按用途分碳素結構鋼,碳素工具鋼

>0.6%C鋼的類型和編號鋼的分類鋼的編號1（1）碳素結構鋼用Q+數字表示，“Q”為屈服點，“屈”漢語拼音，數字表示屈服點數值。如：Q275，表示屈服點為275MPa，若牌號后面標注字母A、B、C、D，則表示鋼材質量等級不同，即S、P含量不同。A、B、C、D質量依次提高，“F”表示沸騰鋼，“b”為半鎮(zhèn)靜鋼，不標“F”和“b”的為鎮(zhèn)靜鋼。如：Q235-A·F表示屈服點為235MPa的A級沸騰鋼，Q235-C表示屈服點為235MPa的C級鎮(zhèn)靜鋼。碳素結構鋼一般情況下都不經熱處理，而是在供應狀態(tài)下直接使用。通常Q195、Q215、Q235含碳量低，有一定強度，常扎制成薄板、鋼筋、焊接鋼管等，用于橋梁、建筑等鋼結構，也可制造普通的鉚釘、螺釘、螺母、墊圈、地腳螺栓、軸套、銷軸等等，Q255和Q275鋼強度較高，塑性、韌性較好，可進行焊接。通常扎制成型鋼、條鋼和鋼板作結構件以及制造連桿、鍵、銷、簡單機械上的齒輪、軸節(jié)等。鋼的編號2（2）優(yōu)質碳素結構鋼優(yōu)質碳素結構鋼牌號由二位數字組成。以二位數字表示平均碳的質量分數（以萬分之幾計）。沸騰鋼和半鎮(zhèn)靜鋼在牌號尾部分別加符號“F”和“b”，鎮(zhèn)靜鋼一般不標符號。較高含錳量的優(yōu)質碳素結構鋼，在表示平均碳的質量分數的數字后面加錳元素符號。例如：WC=0.50%，WMn=0.70～1.00%的鋼，其牌號表示為“50Mn”。高級優(yōu)質碳素結構鋼，在牌號后加符號“A”;特級優(yōu)質碳素結構鋼在牌號后加符號“E”。優(yōu)質碳素結構鋼主要用于制造機械零件。08、08F、10、10F鋼，塑性、韌性好，具有優(yōu)良的冷成型性能和焊接性能，常冷軋成薄板，用于制作儀表外殼；15、20、25鋼用于制作尺寸較小、負荷較輕、表面要求耐磨、心部強度要求不高的滲碳零件，如活塞鋼、樣板等；30、35、40、45、50鋼經熱處理（淬火+高溫回火）后具有良好的綜合機械性能，即具有較高的強度和較高的塑性、韌性，用于制作軸類零件；55、60、65鋼熱處理（淬火+高溫回火）后具有高的彈性極限，常用作彈簧。鋼的編號3（3）碳素工具鋼這類鋼的牌號是由代表碳的符號“T”與數字組成，其中數字表示鋼中平均碳的質量分數（以千分之幾計）。對于較高含錳或高級優(yōu)質碳素工具鋼，牌號尾部表示同優(yōu)質碳素結構鋼。例如T12鋼，表示WC=1.2%的碳素工具鋼。碳素工具鋼生產成本較低，加工性能良好，可用于制造低速、手動刀具及常溫下使用的工具、模具、量具等。在使用前要進行熱處理（淬火+低溫回火）。常用牌號有T7、T8，用于制造要求較高韌性、承受沖擊負荷的工具，如小型沖頭、鑿子、錘子等；T9、T10、T11用于制造要求中韌性的工具，如鉆頭、絲錐、車刀、沖模、拉絲模、鋸條等；T12、T13鋼具有高硬度、高耐磨性，但韌性低，用于制造不受沖擊的工具如量規(guī)、塞規(guī)、樣板、銼刀、刮刀、精車刀等。鋼的編號4（4）鑄造碳鋼許多形狀復雜的零件，很難通過鍛壓等方法加工成形，用鑄鐵時性能雙難以滿足需要，此時常用鑄鋼鑄造獲取鑄鋼件，所以，鑄造碳鋼在機械制造尤其是重型機械制造業(yè)中應用非常廣泛。鑄鋼的牌號有兩種表示方法：以強度表示的鑄鋼牌號，是由鑄鋼代號“ZG”與表示力學性能的兩組數字組成，第一組數字代表最低屈服點，第二組數字代表最低抗拉強度值。例如ZG200-400，表示σs不小于

200MPa，σb不小于400MPa；另一種用化學成分表示的牌號在此不作介紹。鑄造碳鑄鋼碳的質量分數，一般WC=0.15～0.60%范圍內，過高則塑性差，易產生裂紋。鑄鋼的鑄造性能比鑄鐵差，主要表現在鑄鋼流動性差，凝固時收縮比大且易產生偏析等方面。鋼的編號5.1.3

結構鋼一般工程結構鋼

1.碳素結構鋼（如表）硫、磷的質量分數較高(P≤0．045，S≤0．055)典型牌號Q235（各種型材）

2.低合金高強度結構鋼低合金高強度結構鋼是在低碳鋼的基礎上，加入少量合會元

素Mn

典型牌號Q345(16Mn)

碳素結構鋼的化學成分、力學性能和用途結構鋼優(yōu)質結構鋼

1．優(yōu)質碳素結構鋼（如圖）硫、磷的質量分數較低≤0．035％典型的牌號是45

2．碳素鑄鋼（如圖）碳素鋼的含碳量一般在0．15％～0．60％范圍內，過高則塑性差，易產生裂紋。一般工程用鑄鋼件的成分、力學性能和用途見表3．合金結構鋼滲碳鋼、調質鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼

優(yōu)質碳素結構鋼的力學性能和用途

碳素鑄鋼的化學成分、力學性能和用途合金結構鋼(1)滲碳鋼

常用的滲碳鋼有15、20Cr、

20CrMnTi、18Cr2Ni4W等。工藝：采用表面滲碳進行成分調整，再結合淬火+低溫回火的熱處理，性能特點：能夠使零件表面具有良好的耐磨性和疲勞強度，心部有良好的韌性和足夠的強度。應用：滲碳鋼主要用于制造高耐磨性，并承受動載荷的零件，如汽車齒輪、內燃機凸輪和活塞銷等。合金結構鋼

(2)調質鋼

常用的調質鋼有45、40Cr、35SiMn、38CrMoAlA等。

特點：調質鋼為中碳成分，經淬火+高溫回火的調質處理后，鋼的組織為回火索氏體，具有高強度和良好韌性，即具有良好的綜合力學性能，常用于制造重要的機器零件，如傳動軸、機床齒輪、曲軸、連桿螺栓等。（表面淬火、氮化處理提高工件表面的硬度）合金結構鋼

(3)彈簧鋼常用的彈簧鋼有65、65Mn、60Si2Mn、50CrVA等。最有代表性的是60Si2Mn。性能特點：彈簧要求高彈性極限、疲勞極限和足夠的韌性成分及工藝：彈簧鋼采用中高碳成分（0.5%~0.7%）以保證強度；通過淬火+中溫回火而獲得回火托氏體組織，以滿足使用性能的要求。（采用噴丸處理進行表面強化

）合金結構鋼(4)滾動軸承鋼

常用的是鉻軸承鋼GCr9、GCrl5、GCrl5SiMn等應用：滾動軸承鋼是制造各類滾動軸承的滾動體及內、外套圈的專用鋼。性能特點：滾動軸承在交變應力下工作，各部分之間因相對滑動而產生強烈磨擦，還受到潤滑劑的化學浸蝕。軸承鋼必須具有高的硬度和耐磨性，高的彈性極限和接觸疲勞強度，足夠的韌性和抗蝕性。成分：WC為0．95％～1．15％，屬過共析鋼，以此保證淬后馬氏體的高硬度和碳化物的數量，提高耐磨性。s<0．020％，P<0．007％)，鉻軸承鋼是一種高級優(yōu)質鋼。5.1.4

工具鋼按用途分類：刃具鋼、模具鋼和量具鋼。特點：為了滿足高硬度和耐磨性的使用要求，工具鋼均為高碳成分，一般經過淬火和低溫回火后使用。

1．刃具鋼

性能特點：高強度(特別是抗彎、抗壓)；高硬度、高耐磨性；高熱硬性；足夠的塑性和韌性。

分類：碳素工具鋼(T8、T8A、T10、T12等)；合金刃具鋼(Cr06、9SiCr等)含碳量在0．9％～1．1％之間高速鋼(W18Cr4V)含碳量在0．7％以上，最高可達1．5％

應用：碳素工具鋼：手用工具和低速、小蠢走刀量的機用工具，

合金刃具鋼：加入了合金元素，多用作絲錐、板牙、鉸刀高速鋼：廣泛應用于車刀、銑刀、刨刀、鉆頭等刀具

高速鋼的加工、熱處理較復雜，其要點如下：

(1)鍛造高速鋼鑄態(tài)組織中含有大量呈魚骨狀分布的粗大共晶碳化物，如圖

所示，大大降低鋼的性能。這些碳化物不能用熱處理來消除，因此高速鋼的鍛造具有成形和改善碳化物形態(tài)和分布的雙重作用。

(2)熱處理鍛造后進行球化退火，淬火加熱進行預熱三次回火高速鋼的鑄態(tài)組織高速鋼熱處理工藝曲線工具鋼2．模具鋼分類：冷模具鋼、熱模具鋼特點：

1、冷模：很大壓力、彎曲力、沖擊載荷和摩擦。主要損壞形式是磨損也常出面崩刃、斷裂和變形需高硬度、高耐磨性、足夠的韌性與疲勞抗力和熱處理變小2、熱模具鋼：沖擊載荷、摩擦、不均勻熱應變和熱應力、高溫氧化出現崩裂、塌陷、磨損、龜裂等失效現象需具有高的熱硬性、高溫耐磨性、高的抗氧化、高的熱強性和足夠高的韌性、較高的淬透性和導熱性應用：

冷模具鋼(Crl2、Crl2MoV等)：冷沖模、冷擠壓模和拉絲，熱模具鋼(5CrMnMo、5CrNiMo等)熱鍛模、熱擠壓模和壓鑄模等，工作時型腔表面溫度可達600以上

工具鋼3．量具鋼量特點：主要受磨損，性能要求是：高硬度和耐磨性；高尺寸穩(wěn)性。熱處理：量具鋼的成分高碳(訓c為0．9％～1．5％)，并常加入Cr、w、Mn等元素①盡量降低淬火溫度，以減少殘余奧氏體量②淬火后立即進行一70-一80℃的冷處理

③精度要求高的量具，需進行時效處理應用：制造各種測量工具，如卡千分尺、螺旋測微儀、塊規(guī)和塞規(guī)等

6.1.5特殊性能鋼分類：不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼不銹鋼定義：不銹鋼是指在大氣、水、酸、堿和鹽溶液或其它腐蝕性介質中具有高度化學穩(wěn)定性的合金鋼的總稱。分類及應用：分為馬氏體型不銹鋼(Crl3型)制造承載耐腐蝕的各種閥、機泵零件、不銹刀具

鐵素體型不銹鋼(Crl7型)，主要用于制造耐蝕零件，廣泛用于硝酸和氮肥工業(yè)中

奧氏體型不銹鋼(18—8型)，主要制造化工生產中的某些設備零件或構件及暫道等。

特殊性能鋼

2．耐熱鋼定義：高溫下具有熱化學穩(wěn)定性和熱強性的特殊鋼。

性能特點:

優(yōu)良的高溫抗氧化性能和高溫強度熱膨脹系數小和良好的導熱性，

成分特點：加入合金元素Cr、Si和鋁，主加CrTi、Nb、V、W、Mo、Ni等合金元素來提高熱強性。

分類及應用：熱化學穩(wěn)定鋼(3Cr18Ni25Si2等)熱強鋼(Crl2型、Crl3型、1Crl8Ni9Ti、1Crl7)。耐熱鋼主要用于石油化工的高溫反應設備和加熱爐、火力發(fā)電設備的汽輪機和鍋爐、汽車和船舶的內燃機、飛機的噴氣發(fā)動機以及熱交換器等設備5.1.5特殊性能鋼

3．耐磨鋼性能特點：很高的耐磨性和韌性。高錳鋼(ZGMn13)成分特點：高碳，含碳量1．0％～1．3％之間高錳，一般Mn含量為11％～14％一定量硅（Si=0．3％～0．8％）熱處理：水韌處理：即將鋼加熱1000～1100*C，保溫一段時間，使碳化物全部溶解，然后迅速水淬，在室溫下獲得均勻單一的奧氏體組織。

應用：

用于運轉中承受嚴重磨損的和強烈沖擊的零件1.鑄鐵的石墨化2.常用鑄鐵3.合金鑄鐵教學重點:常用鑄鐵的分類及特點教學難點:鑄鐵的石墨化5.2鑄鐵鑄鐵的性能

鑄鐵之所以用得如此廣泛,是因為石墨的存在，石墨的存在，使鑄鐵具有鑄鋼所不具備的性能。鑄鐵通常是C%=2.5%~4.0%的鐵碳合金。碳在鐵碳合金中的存在形式有：滲碳體和石墨鑄鐵的優(yōu)點良好的鑄造性能，如流動性好、收縮小良好的切削加工性能；高的耐磨性；

良好的吸振緩沖性能；

低的缺口敏感性能。根據碳在鐵碳合金中的存在形式鑄鐵可以分為：白口鑄鐵：灰口鑄鐵：普通灰口鑄鐵可鍛鑄鐵球墨鑄鐵蠕墨鑄鐵5.2.1鑄鐵的石墨化

碳以石墨的形式析出的過程為石墨化過程。通常視石墨化過程充分與否，會得到不同基體的鑄鐵組織。鑄鐵的基體通常有：*鐵素體灰口鑄鐵*鐵素體—珠光體灰口鑄鐵*珠光體灰口鑄鐵石墨形態(tài)對鑄鐵性能的影響

石墨片越圓整、越細小、分布越均勻對基體割裂作用越小。影響石墨化的因素化學成分

化學成分：C是形成石墨的元素，Si是促進形成石墨的元素。通常C%、Si%越高，越容易石墨化。影響石墨化的因素冷卻速度

冷卻速度：減小冷卻速度可以促進石墨化，易得到粗大的石墨片和鐵素體基體；增大冷卻速度則阻礙石墨化，此時只有部分碳以細石墨片析出，而另一部分碳則以滲碳體析出，得到鑄光體基體。影響石墨化的因素：壁厚5.2.2常用鑄鐵

灰口鑄鐵灰口鑄鐵可以看成是在鋼的基體上分布著不同形態(tài)的石墨。而石墨的形態(tài)、大小和分布直接影響著鑄鐵的性能。根據鑄鐵中石墨形態(tài)的不同，灰口鑄鐵可以分為：普通灰口鑄鐵：石墨呈片狀可鍛鑄鐵：石墨呈團絮狀蠕墨鑄鐵：石墨呈蠕蟲狀球墨鑄鐵：石墨呈球狀1、普通灰口鑄鐵件基體：F、P、F+P生產：鐵水熔煉好后直接澆鑄牌號：HTXXXHT:表示灰口鑄鐵中文拼音的代號XXX:三位數字表示最抵抗拉強度(MPa)石墨形態(tài)：片狀灰口鑄鐵的孕育處理提高和改善灰口鑄鐵的性能的途徑改善基體組織改變石墨形態(tài)、數量、大小和分布灰口鑄鐵的孕育處理是提高和改善灰口鑄鐵的性能的途徑行之有效的方法。常用的孕育劑是含Si量為75%的硅鐵。灰口鑄鐵的孕育處理方法即將熔煉出的鐵水在澆鑄前加入質量分數為0.25%~0.60%的孕育劑，孕育劑在鐵水中形成大量彌散的石墨結晶核心，使石墨化作用顯著提高，從而得到在細珠光體上均勻分布著細片狀石墨的組織。

灰鑄鐵的熱處理去應力退火：鑄件凝固冷卻時，因壁厚不同等原因造成冷卻不均，會產生內應力，或工件要求精度較高時，都應進行去應力退火；消除白口、降低硬度退火：鑄件較薄截面處，因冷速較快會產生白口，使切削加工困難，應進行退火使?jié)B碳體分解，以降低硬度；表面淬火：目的是提高鑄件表面硬度和耐磨性，常用方法有火焰淬火、感應淬火等。2、球墨鑄鐵件的生產

向高溫鐵水中加入一定量的球化劑和孕育劑，直接得到球狀石墨的鑄造合金。球化劑：金屬鎂或稀土鎂

孕育劑：含Si量為75%或95%的硅鐵球墨鑄鐵的組織按基體組織不同，分為鐵素體球墨鑄鐵、鐵素體—珠光體球墨鑄鐵、珠光體球墨鑄鐵和貝氏體球墨鑄鐵四種，金相顯微組織如圖6-5所示。球墨鑄鐵件主要特點：石墨成球狀，對基體的割裂作用已降到最低，力學性能比灰鑄鐵有顯著提高?？赏ㄟ^熱處理改善金屬基體，進一步提高性能。這一點與灰鑄鐵不同。球墨鑄鐵較灰鑄鐵易產生縮孔、縮松、皮下氣孔、夾渣等缺陷。石墨析出時，發(fā)生膨脹，應適當提高鑄型剛度。球墨鑄鐵件生產中應注意的問題控制原鐵液的化學成分，與一般灰鑄鐵基本相同；具有高C高Si,中Mn,低S、P特點。較高的鐵液溫度，以防止球化處理、孕育處理后鐵液溫度過低，產生澆不足等缺陷球化處理、孕育處理。球墨鑄鐵的牌號和應用（3）球墨鑄鐵的牌號和應用球墨鑄鐵的牌號由“QT“（“球鐵”兩字漢語拼音字首）及后面兩組數字組成。第一組數字表示最低抗拉強度；第二組數字表示最低斷后伸長率δ。例如QT600－3，代表≥600MPa，δ≥3％的球墨鑄鐵。

球墨鑄鐵的力學性能好，又易于熔鑄，經合金化和熱處理后；可代替鑄鋼、鍛鋼，制作受力復雜、性能要求高的重要零件，在機械制造中得到廣泛應用。（4）球墨鑄鐵的熱處理球墨鑄鐵的熱處理與鋼相似，但因含碳、硅量較高，有石墨存在，熱導性較差，因此球墨鑄鐵熱處理時，加熱溫度要略高，保溫時間要長，加熱及冷卻速度要相應慢。常用的熱處理方法有以下幾種：①退火分為去應力退火、低溫退火和高溫退火。目的是消除鑄造內應力，獲得鐵素體基體，提高韌性和塑性。②正火分為高溫正火和低溫正火。目的是增加珠光體數量并提高其彌散度，提高強度和耐磨性，但正火后需回火，消除正火內應力。③調質處理目的是得到回火索氏體基體，獲得較高的綜合力學性能。④等溫淬火目的是獲得下貝氏體基體，使其具有高硬度、高強度和較好的韌性。球墨鑄鐵的牌號、性能及用途球墨鑄鐵的牌號由“QT“（“球鐵”兩字漢語拼音字首）及后面兩組數字組成。第一組數字表示最低抗拉強度；第二組數字表示最低斷后伸長率δ。例如QT600－3，代表≥600MPa，δ≥3％的球墨鑄鐵。

3、可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵生產：將白口鑄鐵件經長時間的高溫石墨化退火，使白口鑄鐵中的滲碳體分解，獲得在鐵素體或珠光體的基體分布著團絮狀石墨的鑄鐵。黑心可鍛鑄鐵(KTH,鐵素體基體)珠光體可鍛鑄鐵(KTZ)白心可鍛鑄鐵(KTB，很少用)種類特點：強度高σb=300-400Mpa，塑性（δ≤12%）和韌性（αk≤30J/Cm2)好。石墨化退火周期長，40-70h,鑄件成本高。適用于制造承受震動和沖擊、形狀復雜的薄壁小件?？慑戣T鐵牌號及用途（2）可鍛鑄鐵的性能由于石墨呈團絮狀，對基體的割裂和尖口作用減輕，故可鍛鑄鐵的強度、韌性比灰鑄鐵提高很多。（3）可鍛鑄鐵牌號及用途可鍛鑄鐵牌號由“KT’（“可鐵”兩字漢語拼音字首）和代表類別的字母（H、Z）及后面兩組數字組成。其中，H代表“黑心”，Z代表珠光體基體。兩組數字分別代表最低抗拉強度和最低斷后伸長率δ。例如，KTH370－12，代表＞370MPa、δ≥12％的黑心可鍛鑄鐵（鐵素體可鍛鑄鐵）?？慑戣T鐵主要用于形狀復雜、要求強度和韌性較高的薄壁鑄件。4、蠕墨鑄鐵

（1）蠕墨鑄鐵組織為蠕蟲狀石墨形態(tài)介于球狀和片狀之間，它比片狀石墨短、粗、端部呈球狀。如圖6-7所示。蠕墨鑄鐵的基體組織有鐵素體、鐵素體+珠光體、珠光體三種。（2）蠕墨鑄鐵的性能力學性能介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間。與球墨鑄鐵相比，有較好的鑄造性，良好的熱導性、較低的熱膨脹系數，是近三十年來迅速發(fā)展的新型鑄鐵。（3）蠕墨鑄鐵牌號及用途蠕墨鑄鐵的牌號由“RuT’（“蠕鐵”兩字的漢語拼音字首）加一組數字組成，數字表示最低抗拉強度，例如：RuT300。5.2.3合金鑄鐵

合金鑄鐵是指常規(guī)元素硅、錳高于普通鑄鐵規(guī)定含量或含有其他合金元素，具有較高力學性能或某些特殊性能的鑄鐵。主要有耐磨鑄鐵、耐熱鑄和耐蝕鑄鐵。1.鋁及其合金2.銅及其合金3.軸承合金4.粉末冶金教學重點:常用銅鋁合金的分類及特點教學難點:常用銅鋁合金的分類及特點5.3非鐵合金5.3.1鋁合金的分類1、變形鋁合金不可熱處理強化的變形鋁合金主要有防銹鋁合金；可熱處理強化的變形鋁合金主要有硬鋁、超硬鋁和鍛鋁。（1）防銹鋁合金防銹鋁合金屬Al-Mg或Al-Mg系合金。加入錳主要用于提高合金的耐蝕能力和產生固溶強化。加入鎂用于起固溶強化作用和降低密度。防銹鋁合金強度比純鋁高，并有良好的耐蝕性、塑性和焊接性，但切削加工性較差。因其不能熱處理強化而只能進行冷塑性變形強化。其典型牌號是5A05、3A21，主要用于制造構件、容器、管道及需要拉伸、彎曲的零件和制品。（2）硬鋁合金硬鋁合金屬Al-Cu-Mg系合金。加入銅和鎂是為了時效過程產生強化相。將合金加熱至適當溫度并保溫，使過剩相充分溶解，然后快速冷卻以獲得過飽和固溶體的熱處理工藝稱為固溶處理。固溶處理后，鋁合金的強度和硬度并不立即升高，且塑性較好，在室溫或高于室溫的適當溫度保持一段時間后，強度會有所提高，這種現象稱為時效。在室溫下進行的稱自然時效，在高于室溫下進行的稱人工時效。硬鋁合金典型牌號是2A01、2A11，主要用于航空工業(yè)中。鋁合金的分類（3）超硬鋁合金超硬鋁合金屬Al-Cu-Mg-Zn系合金。這類合金經淬火加人工時效后，可產生多種復雜的第二相，具有很高的強度和硬度，切削性能良好，但耐蝕性差。典型牌號7A04，主要用于航空。（4）鍛鋁合金鍛鋁合金屬Al-Cu-Mg-Si系合金。元素種類多，但含量少，因而合金的熱塑性好，適于鍛造，故稱“鍛鋁”。鍛鋁通過固溶處理和人工時效來強化。典型牌號是2A05、0A07，主要用于制造外形復雜的鍛件和模鍛件。2、鑄造鋁合金鑄造鋁合金按主加元素不同，分為Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系和Al-Zn系四類。應用最廣的是Al-Si系鑄造合金，通常稱為硅鋁明。Wsi＝10％～13％的Al-Si二元合金ZAlSi12（ZL102），成分在共晶點附近，其鑄造組織為粗大針狀硅晶體與α固溶體組成的共晶（如圖6-8所示），鑄造性能良好，但強度、韌性較差。通過變質處理，得到塑性好的初晶α固溶體加細粒狀共晶體組織（如圖6-8所示），力學性能顯著提高，應用很廣。5.3.2銅及銅合金

（一）純銅純銅呈紫紅色，又稱紫銅。銅的密度為8.96g／cm3，熔點為1083，具有面心立方晶格，無同素異晶轉變。它有良好的電導性、熱導性、耐蝕性和塑性。純銅易于熱壓和冷壓力加工；但強度較低，不宜作結構材料。工業(yè)純銅的純度為99.50％～99.90％，其代號用“T”（“銅”字漢語拼音字首）加順序號表示，共有T1、T2、T3、T4四個代號。序號越大，純度越低。純銅廣泛用于制造電線、電纜、電刷、銅管、銅棒及配制合金。（二）銅合金銅合金