第7章-有色金属及其合金

《第7章-有色金属及其合金》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第7章-有色金属及其合金（66页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、 第第7章章有色金属及其合金有色金属及其合金l 金属材料通常分为有金属材料通常分为有黑色金属材料黑色金属材料和和有色金属材料有色金属材料两两大类。黑色金属材料是指铁和以铁为基体的合金，除大类。黑色金属材料是指铁和以铁为基体的合金，除此之外的金属材料均属有色金属，如铝、铜、镁、钛、此之外的金属材料均属有色金属，如铝、铜、镁、钛、锡、铅、锌、金、银等及其合金。锡、铅、锌、金、银等及其合金。l有色金属在金属材料中占有很重要的地位。它不仅是有色金属在金属材料中占有很重要的地位。它不仅是制造各种优质合金钢的合金元素，而且由于许多有色制造各种优质合金钢的合金元素，而且由于许多有色金属具有密度小、比强度高、

2、耐热、耐腐蚀、和良好金属具有密度小、比强度高、耐热、耐腐蚀、和良好的导电性、导热性、弹性及一些特殊物理性能等特点，的导电性、导热性、弹性及一些特殊物理性能等特点，因此，已成为国防工业、航天航空、原子能、石油化因此，已成为国防工业、航天航空、原子能、石油化工、计算机等行业必不可少的结构材料。工、计算机等行业必不可少的结构材料。铝是元素周期表中第三周期主族元素，原子序数为铝是元素周期表中第三周期主族元素，原子序数为13，原子量为，原子量为26.9815。 铝具有一系列比其他有色金属、钢铁、塑料和木材等更优良的特性，如铝具有一系列比其他有色金属、钢铁、塑料和木材等更优良的特性，如密度小，仅为密度小，

3、仅为2.7 g / cm3，约为铜或钢的，约为铜或钢的1/3；良好的耐蚀性和耐候性；良好的耐蚀性和耐候性；良好的塑性和加工性能；良好的导热性和导电性；良好的耐低温性能，对良好的塑性和加工性能；良好的导热性和导电性；良好的耐低温性能，对光热电波的反射率高、表面性能好；无磁性；基本无毒；有吸音性；耐酸光热电波的反射率高、表面性能好；无磁性；基本无毒；有吸音性；耐酸性好；抗核辐射性能好；弹性系数小；良好的力学性能；优良的铸造性能性好；抗核辐射性能好；弹性系数小；良好的力学性能；优良的铸造性能和焊接性能；良好的抗撞击性。此外，铝材的高温性能、成型性能、切削和焊接性能；良好的抗撞击性。此外，铝材的高温性

4、能、成型性能、切削加工性、铆接性以及表面处理性能等也比较好。因此，铝材在航天、航海、加工性、铆接性以及表面处理性能等也比较好。因此，铝材在航天、航海、航空、汽车、交通运输、桥梁、建筑、电子电气、能源动力、冶金化工、航空、汽车、交通运输、桥梁、建筑、电子电气、能源动力、冶金化工、农业排灌、机械制造、包装防腐、电器家具、日用文体等各个领域都获得农业排灌、机械制造、包装防腐、电器家具、日用文体等各个领域都获得了十分广泛的应用。了十分广泛的应用。7.1 铝及铝合金铝及铝合金 在有色金属中，铝及铝合金是应用最广泛的一类金属结构材料，其产在有色金属中，铝及铝合金是应用最广泛的一类金属结构材料，其产量仅次于

5、钢铁。铝是地壳中储量最多的一种元素，量仅次于钢铁。铝是地壳中储量最多的一种元素，含量占前四位的金属元含量占前四位的金属元素为：铝，素为：铝，7.73%；铁，；铁，4.75% ；钙，；钙，3.45% ；钠，；钠，2.74% ） 7.1.1 7.1.1 工业纯铝工业纯铝 一种银白色光泽的金属，密度较小，熔点为一种银白色光泽的金属，密度较小，熔点为660.2660.2，具有优良的导电、导热性能。纯铝为面心立，具有优良的导电、导热性能。纯铝为面心立方晶格金属，无同素异晶转变。方晶格金属，无同素异晶转变。 纯铝的强度很低，但塑性很高，通过加工硬化可提纯铝的强度很低，但塑性很高，通过加工硬化可提高纯铝的力

6、学性能，纯铝一般不适宜作为结构材料使高纯铝的力学性能，纯铝一般不适宜作为结构材料使用。用。 l纯铝按纯度可分为三类：纯铝按纯度可分为三类： l（1） 工业纯铝工业纯铝 纯度为纯度为 98%99%，牌号，牌号有有 L1、L2、L3、L4、L5、L6和和 L7。l（2）工业高纯铝）工业高纯铝 纯度为纯度为 98.85%99.9%，牌号有牌号有 L0 和和 L00 等等l（3）高纯铝）高纯铝 纯度为纯度为 99.93%99.99%，牌号有牌号有 L01、L02、L03、L04 等。等。 7.1.2 7.1.2 铝合金铝合金1 1、铝合金分类、铝合金分类 加入其它合金元素的铝合金，提高了铝的力学性能。

7、加入其它合金元素的铝合金，提高了铝的力学性能。分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。 （1 1）变形铝合金）变形铝合金 成分在成分在D D点左边的合金。点左边的合金。 成分在成分在F F点以左的合金，不点以左的合金，不可热处理强化铝合金；成分可热处理强化铝合金；成分在在FDFD之间的铝合金可热处理之间的铝合金可热处理强化铝合金。强化铝合金。 图图7-1铝合金相图分类示意图铝合金相图分类示意图（2）铸造铝合金）铸造铝合金 成分在成分在D点点右边的铝合金，具有共晶组织，右边的铝合金，具有共晶组织，熔点低、流动性好，适宜铸造。熔点低、流动性好，适宜铸造。 l变形铝合金按

8、其能否进行热处理强化，又可分为两类：变形铝合金按其能否进行热处理强化，又可分为两类：l（1）不可热处理强化的铝合金。（应用较少）不可热处理强化的铝合金。（应用较少）l（2）可热处理强化的铝合金。（应用较多）可热处理强化的铝合金。（应用较多）l2、铝合金的代号、牌号表示方法、铝合金的代号、牌号表示方法l变形铝合金根据其性能特点和用途可分为变形铝合金根据其性能特点和用途可分为防锈铝合金（防锈铝合金（LF）、硬铝合金（）、硬铝合金（LY）、超）、超硬铝合金（硬铝合金（LC）及锻铝合金（）及锻铝合金（LD），其典），其典型代号有型代号有LF5、LY12、LC4、LD5等，其等，其中数字为顺序号。中数字

9、为顺序号。根据根据GB/T16474 1996“变形铝及铝合金牌号表示方法变形铝及铝合金牌号表示方法”，凡化学成分与变形铝及铝合金国际牌号注册协议组织（简称凡化学成分与变形铝及铝合金国际牌号注册协议组织（简称国际国际牌号注册组织牌号注册组织）命名的合金相同的所有合金，其牌号直接采用国）命名的合金相同的所有合金，其牌号直接采用国际四位数字体系牌号，未与国际四位数字体系牌号的变形铝合金际四位数字体系牌号，未与国际四位数字体系牌号的变形铝合金接轨的，采用四位字符牌号（但试验铝合金在四位字符牌号前加接轨的，采用四位字符牌号（但试验铝合金在四位字符牌号前加X）命名，并按要求注册化学成分。命名，并按要求注

10、册化学成分。四位字符体系牌号的第一、三、四位为阿拉伯数字，第二位为四位字符体系牌号的第一、三、四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母（英文大写字母（C、I、L、N、O、P、Q、Z字母除外）。牌号的字母除外）。牌号的第一位数字表示铝及铝合金的组别，如第一位数字表示铝及铝合金的组别，如1系为工业纯铝，系为工业纯铝，2为为Al-Cu系合金，系合金，3为为Al-Mn系合金，系合金，4为为Al-Si系合金，系合金，5为为Al-Mg系合金，系合金，6为为Al-Mg-Si系系合金，合金，7为为Al-Zn-Mg系合金，系合金，8为为Al-其它元素合金，其它元素合金，9为备用合金组。为备用合金组。我国的变形铝及

11、铝合金表示方法与国际上较通用的方法基本一我国的变形铝及铝合金表示方法与国际上较通用的方法基本一致。致。按按GB8063规定，铸造铝合金牌号用化学元素及数字表示，规定，铸造铝合金牌号用化学元素及数字表示，数字表示该元素的平均含量。在牌号的最前面用数字表示该元素的平均含量。在牌号的最前面用“z”表示表示铸造，例如：铸造，例如：ZAISi7Mg，表示铸造铝合金，平均含硅量为，表示铸造铝合金，平均含硅量为7，平均含镁量小于，平均含镁量小于1。另外还有用合金代号表示法，。另外还有用合金代号表示法，合金代号由字母合金代号由字母“z”、“L”(分别是分别是“铸铸”、“铝铝”的汉语的汉语拼音第一个字母拼音第一