《铝合金制备与加工》PPT课件.ppt

铝合金制备与加工
材料0801
组长：谢强
组员：刘丁铭 董立谨 蒋勇
余钟芬 金永进 姚舜
彭娜 刘平平 刘博
宫梦莹
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一、铝合金的定义

以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。
二、铝合金的整体性能
性能：铝合金密度低，但比强度高（强度与比重的比值 σb/ρ），接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。
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三、铝合金技术的发展历程
，硬铝随之研制成功。
随后开发出Al-Cu-Mg系合金，其抗拉强度为350~480MPa'至今仍在使用。
第二次世界大战期间，抗拉强度超过500ＭＰ'的Al-Zn_
Al-Mg;Al-.
第二次世界大战后，－系列新合金（尤其是7000系），如7050、7010、7475和7055等研制成功。
目前，高强、高韧是铝合金发展的主要方向。
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四、几种不同元素在铝合金中的作用
提高铝合金的性能可以通过合金化来达到,在合金中添加一些元素从而通过固溶强化(如Cu,)异相强化（如Cd(鎘)，Mn，Se（硒）等）形成外来晶核细化晶粒（如Ti，B，Zr（锆），V等）
Si主要是提高铝合金的铸造性及焊接流动性，减少合金的线收缩率，降低铸件的开裂倾向；
Mg是Al-Si合金中主要的强化元素，在随后的时效处理中形成的Mg2Si析出成为高度弥散的时效强化相，大大提高合金的强度，但延性下降；Ti对合金起变质作用，使晶粒细化的作用，但是量过多的时候会使晶粒变粗；
Cr（铬）能够细化晶粒，阻止再结晶形核和长大过程，起一定的强化作用，改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性；
Sc（钪）显著细化合金的铸态晶粒，强烈钉扎组织，抑制再结晶，并阻止再结晶晶粒长大，改善合金的腐蚀性能与焊接性能
其他如Cu,Zn,Zr（锆）等对合金性能也有一定的程度的影响。
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五、铝合金的分类
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分类
合金名称
合金系
性能特点
示例
铸造铝合金
简单铝硅合金
Al-Si
铸造性能好，不能热处理强化，力学性能较低
ZL102
特殊铝硅合金
Al-Si-Mg
铸造性能良好，可热处理强化，力学性能较高
ZL101
Al-Si-Cu
ZL107
Al-Si-Mg-Cu
ZL105,ZL110
Al-Si-Mg-Cu-Ni
ZL109
铝铜铸造合金
Al-Cu
耐热性好，铸造性能与抗蚀性差
ZL201
铝镁铸造合金
Al-Mg
力学性能高，抗蚀性好
ZL301
铝锌铸造合金
Al-Zn
能自动淬火，宜于压铸
ZL401
铝稀土铸造合金
Al-Re
耐热性好
变形铝合金
不能热处理强化铝合金
防锈铝
Al-Mn
抗蚀性、压力加工性与焊接性都好，但强度较低
3A21
Al-Mg
5A05
可热处理强化铝合金
硬铝
Al-Cu-Mg
力学性能高
2A11，2A12
超硬铝
Al-Cu-Mg-Zn
室温强度最高
7A04，7A09
锻铝
Al-Mg-Si-Cu
锻造性能好，耐热性能好
2A14,2A50
Al-Cu-Mg-Fe-Ni
2A70,2A80
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六、铝合金的生产工艺
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变形铝合金的各种制品是由铸坯经过塑性变形而获得的，其生产加工方法主要包括轧制、挤压和锻造等。生产变形铝制品所需的坯料，必须通过变形铝合金的熔炼和铸造获得。变形铝制品由于有改进表面质量、增强表面抗氧化能力和表面着色等方面需要，通常会引入表面处理环节。下面将从坯料制备、板带材轧制、型棒材挤压、锻件生产和表面处理共五个方面，介绍变形铝合金的生产工艺。
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变形铝合金铸坯的组织和性能，对其半成品和成品的组织性能存在遗传性影响，所以熔炼与铸造环节在变形铝合金生产中显得非常重要。

目的：变形铝合金在熔炼过程中，熔体中存在气体、各种夹杂物及其他金属杂质等，往往使铸锭产生气泡、气孔、夹杂、疏松、裂纹、白斑等缺陷，对铸锭的加工