09g第九章 非鐵金屬及其合金.ppt

1、第六章生鐵金屬及其合金、生姜波、工業(yè)生產(chǎn)中，鐵及其合金通常稱為黑色金屬，其他生鐵金屬及其合金稱為有色金屬。有色金屬的生產(chǎn)和容量不如黑色金屬多，但由于特殊的電、磁、熱特性、耐蝕性和高比強度(強度與密度比)等諸多優(yōu)秀特性，已成為當前世代產(chǎn)業(yè)不可缺少的金屬材料。鋁和鋁合金、變形鋁合金等級顯示方法1: 4位數(shù)字系統(tǒng)等級第一位數(shù)字：鋁和鋁合金組(主要添加元素)、純Al、Cu、Mn、Si、5Mg、6MgSi、7Zn、8其他元素、9備用合金組20或字母a最初表示純鋁和合金，19或B Y用于表示70XX或7AXX的最后兩個數(shù)字在同一系列中的其他合金(例如，7A04，如果純鋁顯示方法鋁含量不低于99.00%，則

2、該等級顯示為1XXX)。等級的最后兩個數(shù)字表示最低鋁含量，如果最低鋁含量準確到0.01%，等級的最后兩個數(shù)字在最低鋁含量百分比中是小數(shù)點后兩位。等級的第二個字符表示原始純鋁的變形。如果第二個字符為a，則顯示原始純鋁。如果是BY中的其他字符，則顯示為原始純鋁的變體。與原始純鋁相比，元素含量稍有變化，為1A50 1L50，鋁合金等級命名法鋁合金等級表示為2XXX8XXX。等級的最后兩個位置沒有特殊意義，僅用于在同一組中區(qū)分徐璐不同的鋁合金。等級的第二個字符表示原始純鋁的變形。如果等級的第二個字符是a，則顯示為原始合金。BY的其他文字的修飾合金，最初表示為合金；與原始合金相比，石英合金的元素含量略有

3、變化5A02 2B16，國際第4位數(shù)字系統(tǒng)等級介紹等級和成分注冊秘書處是美國鋁協(xié)會AA國際第4位數(shù)字系統(tǒng)等級組第1位數(shù)字表示組，純鋁(含量不到99.00%)，1XXX Cu，2XXX Mn，3XXX Si，4XXX Mg最后兩個數(shù)字表示最低鋁百分點中小數(shù)點后的兩位。等級的第二個數(shù)字表示合金元素或雜質含量的極限控制。第二位為0表示對雜質的極限含量沒有特別的控制。19表示對一個或多個單個雜質或合金元素的極限含量有特殊控制，國際4位數(shù)字系統(tǒng)2xxxx 8xxx等級系列2xxxx 8xxx等級的最后兩位數(shù)字沒有特殊意義，僅用于識別同一組中的其他合金。第二名表示修訂情況。2等于0時，用原始合金表示。19

4、表示為修飾合金。國際第四位數(shù)字系統(tǒng)國家之間相似的鋁和鋁合金等級國家之間相似的鋁和鋁合金表示新注冊的純鋁或鋁合金類似注冊的特定等級組件。國家間相似的鋁及鋁合金，其成分相似，4位數(shù)字等級后綴1個大寫字母(按國際字母順序依次選擇a，I，o，q除外)。1、純鋁純鋁有銀白色金屬光澤，密度小(2.72)，熔點低(660.4)，導電，導熱性好。大氣防腐性能好，成型容易。面心立方晶格，沒有同塑性異構轉換，沒有磁性。工業(yè)純鋁一般是純度為99.099.9的鋁，中國是純度為98.899.7的鋁。中國塑料變形加工工業(yè)用純鋁等級為1080、1080A、1070、107000A(L1)、1370、1060(L2)、105

5、0、1050A(L3)、1a 50(ll 1)鐵和硅是主要雜質，隨著等級數(shù)字的增加而增加。純鋁的雜質含量增加，純鋁的性能有所下降。其次，鋁合金分類和熱處理鋁合金一般具有有限溶液共晶相圖。1.鋁合金的分類鋁合金可分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩類。變形鋁合金分為兩類：強化熱處理和加強比熱處理。保持高強度和純鋁特性的鋁合金分類圖。鋁合金中經(jīng)常添加的元素主要是Cu、Mn、Si、Mg、Zn等，還有Cr、Ni、Ti、Zr等輔助添加元素。2 .鋁合金熱處理強化變形鋁合金熱處理方法：溶液處理老化。溶液處理是指將合金加熱到溶液線以上，保溫及淬火后獲得過飽和的單相固溶體組織的處理。時效將過飽和固溶體加熱到溶液行下的

6、溫度絕熱層，析出分散強化相的熱處理。室溫下進行的老化稱為自然老化。加熱條件下取得的時效稱為人工時效。老化強化效果與加熱溫度和保溫時間有關。溫度恒定的時候，如果效果隨時變長，時效曲線上會出現(xiàn)最高點，超過最高點的話，析出相就會聚集，強度會降低，老化。任何時候效率溫度升高，峰值強度降低，峰值發(fā)生時間提前。三是一般變形鋁合金，一般變形鋁合金分為防銹鋁合金、硬質鋁合金和鍛造鋁合金。防銹鋁合金繼續(xù)使用未通過熱處理強化的鋁合金、電容器、GB 3190-82以前的等級。這是防銹鋁合金：LF序號硬鋁：LY序號硬質鋁：LC序號鍛造鋁：LD序號，1。防銹鋁主要是Al-Mn和Al-Mg合金。Mn和Mg的主要作用是提高

7、耐蝕性和塑性，并起到強化溶液的作用。防銹鋁合金鍛造退火后由單相固溶體組成，耐蝕性，焊接性能好，變形加工容易，但切削性能差。不加強熱處理，而是使用加工硬化提高強度的情況較多。衛(wèi)星天線(LF2)、汽化器(熱交換管為LF21)、常用Al-Mn基合金為LF21(3A21)，其耐蝕性和強度優(yōu)于純鋁，用于制造需要彎曲、沖壓的零件，例如水箱、水箱、管道、鉚釘?shù)绕胀ˋl-Mg合金為LF5(5A05)，密度小于純鋁，強度高于Al-Mn合金，廣泛用于航空行業(yè)，包括制造管道、容器、鉚釘和中等載荷零件。2 .輕質鋁主要是Al-Cu-Mg合金，含少量Mn?？梢约訌姇r效或加強變形。強度、硬度、可加工性好，耐蝕性低于防銹鋁

8、。常用硬質鋁合金，例如LY11 (2A11)、LY12 (2A12)等，用于制造沖壓零件、模鍛和螺旋槳、梁、鉚釘?shù)茹T釘零件。3 .超輕質鋁是Al-Zn-Mg-Cu合金，包含少量Cr和Mn。時效強化效果超過硬質鋁合金。熱塑性好，但耐腐蝕性差。常用合金包括LC4 (7A04)、LC9 (7A09)等，主要用于工作溫度低、力大的結構件，例如飛機大梁、起落架等。飛機主起落架，4。鍛造鋁Al-Cu-Mg-Si合金鍛件、噴氣發(fā)動機壓縮機葉輪、導輪等復雜形式的鍛造和模鍛的高機械性能。Al-Cu-Mg-Fe-Ni是耐熱鍛造鋁合金的常用等級，包括LD7(2A70)、LD8 (2A80)和LD9 (2A90)。壓

9、縮機葉片、超音速飛機蒙皮等150225下工作時使用的部件。壓縮機葉片，4，鑄造鋁合金Al- Si系列：代號ZL1兩位數(shù)字序號號Al-Cu系列：代號ZL2兩位數(shù)字序號號Al-Mg系列：代號ZL3兩位數(shù)字序號號Al-Zn系列：代號ZL4兩位數(shù)字序號號，1Al-Si系列鑄造鋁合金也稱為Si鋁。其中ZL102(ZAlSi12)是包含12%Si的al-si二元合金，稱為簡單si-al-ming。在一般鑄造條件下，ZL102組織幾乎全部是共晶，由粗針狀硅晶體和固溶體組成，強度和塑性差。生產(chǎn)上一般用鈉鹽變質劑熱變性，得到小而均勻的共晶體，添加一次固溶體組織，提高性能。添加其他合金元素的al-si鑄造合金稱為

10、復合(或特殊)si-al Ming。Al-Si基鑄造鋁合金具有良好的耐蝕性、耐熱性和焊接特性，鑄造性能好。用于制造飛機、儀表、電機外殼、氣缸體、風扇葉片、發(fā)動機活塞等?；钊?裙子為al-si合金)，2 .Al-Cu鑄造鋁合金耐熱性強；但是密度高，鑄造特性，耐腐蝕性低。常用代碼包括ZL201(ZAlCu5Mn)、ZL203(ZAlCu4)等。主要用于制造在高溫下工作的高強度零件，例如內燃機氣缸蓋、汽車活塞等。氣缸蓋、3 .Al-Mg鑄造鋁合金，耐蝕性優(yōu)秀，強度高，密度??；但是鑄造性能下降，耐熱性低。常用的代碼名為ZL301(ZAlMg10)、ZL303(ZAlMg5Si1 1)等。主要用于制造外

11、形簡單、沖擊載荷的腐蝕性介質中工作的零件，例如船舶配件、氨用泵體等。鼓風機的密封(ZL102)和密封部件(ZL301)，4。Al-Zn鑄造鋁合金等合金的鑄造性能好，強度高，自然時效強；但是密度高，耐蝕性低，熱裂傾向大。常用代碼名為ZL401(ZAlZn11Si7)、ZL402(ZAlZn6Mg)等。主要用于制造形狀復雜、力量小的汽車、飛機、器具部件。大型空壓機活塞(ZL401)，國內外常用鋁和鋁合金等級比較表，國內外常用鋁和鋁合金等級比較表，國內外常用鋁和鋁合金等級比較表，純銅純銅是紫色的，因此銅、棉芯立方晶格、鄭智薰等申異構變形，無磁性。1.純銅性能純銅具有良好的電導率和熱導率，在大氣、淡水

12、和凝結水具有良好的耐蝕性?？伤苄院?。第二節(jié)銅及其合金，2 .純銅等級和用途純銅等級用“t序號”表示，例如T1、T2、T3等?！皌”表示純銅，后面的序號越大，純度越低。純銅強度低，不適合制造結構部件，主要用作線材、電纜、銅管和銅合金冶煉的原料。銅合金經(jīng)常添加Zn、Sn、Al、Mn、Ni、Fe、Be、Ti、Zr、Cr等元素，以提高強度并保持純銅特性。銅合金分為銅、青銅、白銅三類。第二，黃銅以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。黃銅可根據(jù)化學成分分為普通黃銅和特殊黃銅。根據(jù)工藝可分為加工黃銅和鑄造黃銅。1，普通黃銅銅和鋅的二元合金稱為普通黃銅。加工普通黃銅的等級是h(黃色)，表示平均100%的銅，例如

13、H68。從銅鋅合金相圖可以看出，黃銅有兩個組織：單相黃銅和兩相黃銅。普通黃銅微結構，單相黃銅塑料。常用等級為H80、H70和H 68。適用于外殼、冷凝器管等冷變形零件的制造。雙相黃銅的熱塑性好，強度高。公用編號為H59、H62。適用于制造墊圈、彈簧、導管、散熱器等應力零件。冷凝器管、汽車油泵襯套、2、特殊黃銅根據(jù)普通黃銅添加Al、Fe、Si、Mn、Pb、Sn、Ni等元素以形成特殊黃銅。特殊黃銅等級加工包括h(黃色)主添加元素符號(不包括Zn)銅平均%含量主添加元素平均%含量(例如HPb59-1)。特殊黃銅強度，耐腐蝕性優(yōu)于普通黃銅，改善了鑄造性能。黃銅產(chǎn)品，常用等級為HPb63-3、HAl60

14、-1-1、HSn62-1、HFe95-1-1、zcfzn 38 Mn 2pb 2、zcfzn 16si 4等。主要用于船舶和化工零件，如凝結水、齒輪、螺旋槳、軸承、襯套和閥體。第三，青銅黃銅及白銅以外的其他銅合金統(tǒng)稱為青銅。指定青銅的等級：q注釋加元素符號和其他元素(例如QSn4-3(包括4%Sn、3%Zn)的平均百分比含量。常用的青銅包括錫青銅、鋁青銅、鈹青銅、硅青銅、鉛青銅等。青銅制品，1，錫青銅是以錫為主，含元素的銅合金，錫含量一般為314%。錫青銅鑄造流動性低，鑄件密度低，容易泄漏，但體積收縮是有色金屬中最小的。錫青銅具有良好的耐蝕性，在大氣、海水和無機鹽溶液中的耐蝕性比純銅和黃銅好，但在硫酸、鹽酸和氨中的耐蝕性較低。常用等級為QSn4-3、QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1等。主要用于耐蝕性軸承零件，例如彈簧、軸承、齒輪軸、蝸輪、墊圈等。2，鋁青銅鋁基元素銅合金，鋁含量511%。強度、硬度、耐磨性、耐熱性和耐蝕性優(yōu)于黃銅和錫青銅，鑄造性能好，但焊接性能低。常用等級為QAl5、QAl7