有色金属及其它材料

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1、一、铝及铝合金一、铝及铝合金在电气、航空、机械、轻工业在电气、航空、机械、轻工业广泛的应用。广泛的应用。特点：特点：(1)密度小（密度小（2.7g/cm3）、）、导电性好（仅次于银、铜和导电性好（仅次于银、铜和金）。熔点：金）。熔点：660.4(2)比强度高，通过热处理能获得高强度（与低合金高比强度高，通过热处理能获得高强度（与低合金高强钢强度相近）。强钢强度相近）。(3)好的塑性好的塑性(退火状态退火状态)、切削性和铸造性能。、切削性和铸造性能。(4)抗大气腐蚀能力强。抗大气腐蚀能力强。（一）纯铝（一）纯铝高纯铝高纯铝（99.99%，制作电容器等），制作电容器等）;工业高纯铝工业高纯铝（99

2、.9%，铝箔、铝合金原料），铝箔、铝合金原料）;工业纯铝工业纯铝（99.0%，电线、电缆、器皿）。，电线、电缆、器皿）。 （二）铝合金（二）铝合金分为分为变形铝合金变形铝合金和和铸造铝合金铸造铝合金（二）铝合金（二）铝合金分为分为变形铝合金变形铝合金和和铸造铝合金铸造铝合金（1）变形铝合金）变形铝合金成分低于成分低于D，加热形成单相固溶体，塑性好，加热形成单相固溶体，塑性好，适于变形加工，又分：适于变形加工，又分：不可热处理强化铝合金不可热处理强化铝合金:合金成分低于合金成分低于F时时;可热处理强化铝合金可热处理强化铝合金:成分在成分在F-D之间时之间时,可进行固溶时效强化。可进行固溶时效强化

3、。（2）铸造铝合金）铸造铝合金成分高于成分高于D,流动性好流动性好,适于铸造。适于铸造。1、铝合金的强化、铝合金的强化固溶时效固溶时效(1)固溶处理：固溶处理：将将F-D之间成分的合金加热到之间成分的合金加热到相区，相区，保温获保温获，速冷，得到过饱和速冷，得到过饱和。(2) (2) 时效（时效（时效硬化）时效硬化） ：过饱和过饱和不稳定，室温或低温加热会分解出稳定相，不稳定，室温或低温加热会分解出稳定相，强度和硬度会明显升高强度和硬度会明显升高例如，含例如，含4%Cu的的Al-Cu合金，加热到合金，加热到550，水冷，水冷,获得过饱和的获得过饱和的固溶体，强度为：固溶体，强度为：b250MP

4、a若在室温放置若在室温放置45天，天，b可达可达400MPa。(3)回归回归自然时效后的铝合金自然时效后的铝合金,在在230250短时间短时间(几秒至几几秒至几分钟分钟)加热后，水冷，会重新变软。再室温放置，又会加热后，水冷，会重新变软。再室温放置，又会时效。时效。变形铝合金变形铝合金包括包括:防锈铝合金防锈铝合金、硬铝合金硬铝合金、超硬铝合金超硬铝合金及及锻铝合金锻铝合金。(1)防锈铝合金：防锈铝合金：加入加入锰锰和和镁镁（固溶强化、不能时效，可（固溶强化、不能时效，可加工硬化。焊接件、容器、深变形低载荷零件、铆钉等。加工硬化。焊接件、容器、深变形低载荷零件、铆钉等。(2)硬铝合金：硬铝合金

5、：Al-Cu-Mg系合金系合金,可热处理强化、形变强可热处理强化、形变强化。制作硬铝铆钉、冲压件、螺旋浆叶片、航空模锻件、化。制作硬铝铆钉、冲压件、螺旋浆叶片、航空模锻件、重要销、轴等。重要销、轴等。(3)超硬铝合金：超硬铝合金：Al-Mg-Zn-Cu系合金，少量铬和锰。系合金，少量铬和锰。时效后，获得高强度和硬度，高温软化快。时效后，获得高强度和硬度，高温软化快。用于重要构件，如飞机大梁、起落架等。用于重要构件，如飞机大梁、起落架等。飞机前起落架飞机前起落架飞机用座椅轨道及航空零件飞机用座椅轨道及航空零件 铝合金发动机铝合金发动机 缸体和缸盖缸体和缸盖 3. 3. 铸造铝合金铸造铝合金Si、

6、Cu、Mg、Zn1.1. 用于内燃机气缸头、活塞、舰船配件、泵体等用于内燃机气缸头、活塞、舰船配件、泵体等铝合金氧化：铝合金氧化：浸入氧化液中，表面获得致密氧化膜。浸入氧化液中，表面获得致密氧化膜。 铜及铜合金铜及铜合金 特殊性能：特殊性能：导电性，导热性，加工性，冷热成形；铸造性、导电性，导热性，加工性，冷热成形；铸造性、减摩性、高弹性极限和疲劳极限。减摩性、高弹性极限和疲劳极限。一、纯铜一、纯铜(紫铜紫铜)制作电导体及配制合金。制作电导体及配制合金。二、铜合金二、铜合金1.黄铜：黄铜：锌、锡、铝、硅锌、锡、铝、硅钟表零件、轴瓦、衬套、海船零件、蜗杆、螺旋浆钟表零件、轴瓦、衬套、海船零件、蜗

7、杆、螺旋浆2.青铜：锡青铜、铝青铜、铍青铜青铜：锡青铜、铝青铜、铍青铜。抗大气、海水蚀性，高弹性极限、疲劳极限及耐磨性抗大气、海水蚀性，高弹性极限、疲劳极限及耐磨性制做轴承、轴套、弹簧及抗蚀、抗磁零件、齿轮、轴套、蜗制做轴承、轴套、弹簧及抗蚀、抗磁零件、齿轮、轴套、蜗轮、耐蚀弹簧。轮、耐蚀弹簧。3.白铜：加镍元素。白铜：加镍元素。强度、塑性、抗蚀性高，冷、热变形好，电阻率高。强度、塑性、抗蚀性高，冷、热变形好，电阻率高。船舶仪器零件、化工零件、医疗器械、电偶丝、装饰品船舶仪器零件、化工零件、医疗器械、电偶丝、装饰品等）。等）。核电站、核潜艇用白铜管核电站、核潜艇用白铜管 三、钛及钛合金三、钛及

8、钛合金 一、纯钛一、纯钛密度小（密度小（4.51），熔点高），熔点高16684），），热膨胀系数小，导热差。塑性好、强度低，制成细丝热膨胀系数小，导热差。塑性好、强度低，制成细丝和薄片。和薄片。钛合金分为三类钛合金分为三类： 钛合金、钛合金、钛合金、（钛合金、（）钛合金钛合金。钛合金钛合金：加入铝、硼等。高温加入铝、硼等。高温(500600)强度好，抗强度好，抗氧化。氧化。用于导弹的燃料罐、超音速飞机涡轮机等。用于导弹的燃料罐、超音速飞机涡轮机等。2.钛合金钛合金加入钼、铬、钒等。高强度、冲压性能，可淬火时加入钼、铬、钒等。高强度、冲压性能，可淬火时效强化。制造飞机发动机构件及汽车涡轮增压件、

9、叶片、效强化。制造飞机发动机构件及汽车涡轮增压件、叶片、轴。轴。3.()钛合金：钛合金：塑性好，易锻造、可淬火时效强化。适于塑性好，易锻造、可淬火时效强化。适于400以下长期工作的发动机零件，火箭、导弹的液氢燃以下长期工作的发动机零件，火箭、导弹的液氢燃料箱等。料箱等。 钛及钛合金的十大性能：钛及钛合金的十大性能：1密度小密度小,比强度高比强度高密度为密度为4.51g/cm3,比强度高于铝合金和高强比强度高于铝合金和高强合金钢。合金钢。2弹性模量低弹性模量低为钢的为钢的57%。3导热系数小导热系数小是钢的是钢的15，铜的，铜的125。4抗拉强度与屈服强度接近抗拉强度与屈服强度接近屈强比（屈服强

10、度屈强比（屈服强度/抗拉强度）高，抗拉强度）高，塑性差，回弹能力大。塑性差，回弹能力大。5无磁性、无毒无磁性、无毒与人体组织及血液有好的相溶性，医疗采用。与人体组织及血液有好的相溶性，医疗采用。6抗阻尼性能强抗阻尼性能强受振动衰减时间长。可作音叉、振动元件和高级音响振动薄受振动衰减时间长。可作音叉、振动元件和高级音响振动薄膜等。膜等。7耐热性能好耐热性能好在在600或更高的温度下长期使用。或更高的温度下长期使用。8耐低温性能好耐低温性能好在在-196低温下较好的延性及韧性低温下较好的延性及韧性,低温容器低温容器,贮箱等材料。贮箱等材料。9吸气性能吸气性能高温下与碳、氢、氮、氧反应。高温下与碳、

11、氢、氮、氧反应。10耐腐蚀性能耐腐蚀性能在中性、氧化性介质和海水中有高的耐蚀性。在中性、氧化性介质和海水中有高的耐蚀性。但钛在氢氟酸、硫酸、盐酸、正磷酸中抗腐蚀性较差。但钛在氢氟酸、硫酸、盐酸、正磷酸中抗腐蚀性较差。钛的三大功能：钛的三大功能：1 1、记忆功能、记忆功能 钛镍合金钛镍合金 管接头用于油管；做成网状天线用于管接头用于油管；做成网状天线用于宇航飞行器。宇航飞行器。2、超导功能、超导功能铌铌-钛合金钛合金钛钛-钡钡-钙钙-铜铜-氧化物氧化物3、贮氢功能贮氢功能钛钛-铁合金铁合金氢气分离、净化、贮存及运输、氢能氢气分离、净化、贮存及运输、氢能源热泵和蓄电池等方面应用很有前途。源热泵和蓄