第5章-有色金属及非金属
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1、u铝及铝合金铝及铝合金u铜及铜合金铜及铜合金u滑动轴承合金滑动轴承合金u粉末冶金与硬质合金粉末冶金与硬质合金u高分子材料高分子材料u陶瓷材料陶瓷材料u复合材料复合材料第第5 5章章 有色金属及非金属有色金属及非金属一、一、铝及其合金铝及其合金 工业纯铝工业纯铝物理性能：熔点低、密度小、无磁性、导电及导热物理性能：熔点低、密度小、无磁性、导电及导热性能好；性能好；化学性能：抗大气腐蚀性好；化学性能：抗大气腐蚀性好；力学性能：塑性、韧性高，强度、硬度低；力学性能：塑性、韧性高，强度、硬度低；工艺性能：易塑性变形，加工性能良好。工艺性能：易塑性变形，加工性能良好。性能特点性能特点W WAlAl=99
2、.00=99.0099.80%99.80%的纯铝，的纯铝，主要用来制作电线、电缆、主要用来制作电线、电缆、散热片、配置合金等。散热片、配置合金等。 铝合金铝合金铝合金铝合金的分类的分类变形铝合金变形铝合金铸造铝合金铸造铝合金不能热处理强化不能热处理强化能热处理强化能热处理强化u分类依据：铝合金相图分类依据：铝合金相图u铝及其合金牌号表示方法铝及其合金牌号表示方法工业纯铝铝锭牌号工业纯铝铝锭牌号铝锭：铝锭：Al99.7Al99.7、Al99.6Al99.6、Al99.5Al99.5、Al99.0Al99.0、Al98.0 Al98.0 纯度依次降低纯度依次降低变形铝及其合金牌号变形铝及其合金牌号
3、根据根据“国际牌号注册组织国际牌号注册组织”，采用四位数字或四位字符。，采用四位数字或四位字符。l四位数字体系四位数字体系纯铝：表示纯铝：表示铝质量百分数小数点后的两位数铝质量百分数小数点后的两位数铝合金：铝合金：用来识别同一组铝合金中的不同序号用来识别同一组铝合金中的不同序号 纯铝：表示纯铝：表示杂质元素的控制情况杂质元素的控制情况铝合金：表示铝合金：表示改型情况（改型情况（“0”0”为原始合金；为原始合金；“1-9”1-9”为改型合金，允许与原始合金有一定的成分偏差）为改型合金，允许与原始合金有一定的成分偏差） 表示组别：表示组别：1-1-纯铝，纯铝，2-2-铝铜合金，铝铜合金，3-3-铝
4、锰合金，铝锰合金，4-4-铝硅合金，铝硅合金，5-5-铝镁合金，铝镁合金，6-6-铝镁硅合金，铝镁硅合金，7-7-铝铝锌合金，锌合金，8-8-其他铝合金，其他铝合金，9-9-备用备用数字数字数字数字数字数字数字数字X X X X例如：例如：10701070、50565056l四位字符体系四位字符体系例如：例如：1A351A35、2A112A11纯铝：表示纯铝：表示铝质量百分数小数点后的两位数铝质量百分数小数点后的两位数铝合金：铝合金：用来识别同一组铝合金中的不同序号用来识别同一组铝合金中的不同序号 A-A-表示原始铝或铝合金，表示原始铝或铝合金，B-YB-Y表示改型合金表示改型合金( (允许与
5、原允许与原始合金有一定的成分偏差始合金有一定的成分偏差) )表示组别：表示组别：1-1-纯铝，纯铝，2-2-铝铜合金，铝铜合金，3-3-铝锰合金，铝锰合金，4-4-铝硅合金，铝硅合金，5-5-铝镁合金，铝镁合金，6-6-铝镁硅合金，铝镁硅合金，7-7-铝铝锌合金，锌合金，8-8-其他铝合金，其他铝合金，9-9-备用备用数字数字数字数字字符字符数字数字X X X X铸造铝合金牌号及代号铸造铝合金牌号及代号ZAlZAl+ +元素符号元素符号+ +数字数字合金元素的百分含量合金元素的百分含量主加合金元素主加合金元素铸造铝合金铸造铝合金牌号：牌号：代号：代号：ZL X XX(ZL+ZL X XX(ZL
6、+三位数字）三位数字）合金顺序号合金顺序号合金类别：合金类别： 1-1-铝硅合金，铝硅合金， 2-2-铝铜铝铜合金，合金， 3-3-铝镁合金，铝镁合金， 4-4-铝锌合金铝锌合金“铸铝铸铝”的首字的首字母母例如：例如：ZAlSi12ZAlSi12ZL102ZL102u铝合金的热处理铝合金的热处理固溶固溶+ +时效时效固溶处理：固溶处理： 加热获得单相加热获得单相固溶体后，在水中快冷，获得单相过固溶体后，在水中快冷，获得单相过饱和饱和固溶体组织。固溶处理后的铝合金强度、硬度并固溶体组织。固溶处理后的铝合金强度、硬度并不高，而塑性、韧性较好。不高，而塑性、韧性较好。时效处理：时效处理： 固溶处理后
7、的铝合金，在室温或加热时，过饱和固溶处理后的铝合金，在室温或加热时，过饱和固溶固溶 体中会析出第二相，弥散分布于体中会析出第二相，弥散分布于固溶体基体上，起强固溶体基体上，起强 化作用随后强度、硬度上升，塑性、韧性下降的现象。化作用随后强度、硬度上升，塑性、韧性下降的现象。l 分为自然时效和人工时效两种。分为自然时效和人工时效两种。u变形铝合金变形铝合金常用的有防锈铝、硬铝、超常用的有防锈铝、硬铝、超硬铝、锻铝合金。硬铝、锻铝合金。防锈铝合金防锈铝合金(LF)(LF)：Al-MnAl-Mn系和系和Al-MgAl-Mg系合金系合金性能特点：不能热处理强化，具有很好的耐腐蚀性、性能特点：不能热处理
8、强化，具有很好的耐腐蚀性、适中的强度和优良的塑性。适中的强度和优良的塑性。用途：制造油槽、油箱、导管、生活器皿、各种容用途：制造油槽、油箱、导管、生活器皿、各种容器、防锈蒙皮等。器、防锈蒙皮等。硬铝合金硬铝合金(LY)(LY)：Al-MnAl-Mn-Cu-Cu系和系和Al-Mg-CuAl-Mg-Cu系合金系合金用途：作中等强度的构件和零件，如铆钉、螺栓、用途：作中等强度的构件和零件，如铆钉、螺栓、航空工业的一般受力结构件。航空工业的一般受力结构件。性能特点：经固溶时效处理后，具有较高的强度，性能特点：经固溶时效处理后，具有较高的强度，但但耐蚀性不高，构件表面包铝可改善耐蚀性。耐蚀性不高，构件表
9、面包铝可改善耐蚀性。超超硬铝合金硬铝合金(LC)(LC)：Al-Mg-Cu-ZnAl-Mg-Cu-Zn系合金系合金用途：作受力大的重要构用途：作受力大的重要构件及高载荷零件，如飞机大件及高载荷零件，如飞机大梁、起落架、梁、起落架、螺旋桨叶片等。螺旋桨叶片等。性能特点：经固溶时效处理后，是室温强度最高的铝性能特点：经固溶时效处理后，是室温强度最高的铝合金，但合金，但耐蚀性较差，构件表面包铝可改善耐蚀性。耐蚀性较差，构件表面包铝可改善耐蚀性。飞机翼梁飞机翼梁飞机主起落架飞机主起落架锻铝合金锻铝合金(LD)(LD)：Al-Mg-Cu-SiAl-Mg-Cu-Si系合金系合金用途：制造用途：制造形状复杂
10、的中等负荷零件，如压缩机叶形状复杂的中等负荷零件，如压缩机叶片、飞机桨叶等。片、飞机桨叶等。性能特点：经固溶时效处理后，力学性能与硬铝合性能特点：经固溶时效处理后，力学性能与硬铝合金相当。经软化退火后热塑性和耐腐蚀良好，适合于金相当。经软化退火后热塑性和耐腐蚀良好，适合于锻造成形。锻造成形。 u铸造铝合金铸造铝合金分为分为Al-SiAl-Si系、系、Al-CuAl-Cu系、系、Al-MgAl-Mg系、系、Al-ZnAl-Zn系，常用牌系，常用牌号、代号、性能和用途见表号、代号、性能和用途见表5-25-2。活塞活塞( (裙部为铝硅合金裙部为铝硅合金) )大型空压机活塞大型空压机活塞(ZL401)
11、(ZL401)汽缸头（铝铜合金）汽缸头（铝铜合金）二、二、铜及其合金铜及其合金 工业纯铜工业纯铜物理性能：密度物理性能：密度8.9g/cm8.9g/cm3 3，熔点为，熔点为10831083；良好的；良好的导电性、导热性；抗磁性；导电性、导热性；抗磁性；化学性能：化学性能：化学性能稳定，在大气、淡水中具有良化学性能稳定，在大气、淡水中具有良好的耐腐蚀性能好的耐腐蚀性能 力学性能：塑性、韧性高，强度、硬度低；力学性能：塑性、韧性高，强度、硬度低；工艺性能：易塑性变形，适宜于进行各种冷热加工。工艺性能：易塑性变形，适宜于进行各种冷热加工。性能特点性能特点未加工产品（铜锭或电解铜）：代号为未加工产品
