铝及其铝合金.doc

铝及其铝合金工业生产中,通常把以铁为基的金属材料称为黑色金属,如钢与铸铁,把非铁金属及其合金称为有色金属,如铅、金属、镍、锌、钛、铜等,金属及合金。纯铝根据纯铝的性能特点,得到其应用: 轻,密度低→配置铝合金; 抗大气腐蚀→做包覆材料; 导电导热性好→做导线、电容; 加工性能好→做包装材料; 强度低→不能作为承受载荷的结构材料应用,必须用铝合金。 2 .铝合金: 铝中加入合金元素后,可获得较高的强度,并保持良好的加工性能。主要原因是形成了固溶强化。⑴铝合金时效铝合金的一般相图如图 1所示。图1铝合金一般相图将成分位于 DF之间的合金加热到α相区,经保温获得单相α固溶体后迅速水冷,可在室温获得过饱和的α固溶体,这种处理方式叫固溶处理。固溶处理后得到的组织是不稳定的,会分解出强化相过渡到稳定状态的倾向。因此在室温下放置时或低温加热时,强度和硬度会明显升高,这种现象称为时效或时效强化。如图 1所示,成分低于 D点的合金,加热时能形成单相固溶体组织,塑性较好,适于变形加工,称为变形铝合金。成分高于 D点的合金由于冷却时有共晶反应发生, 流动性较好,适于铸造生产,称为铸造铝合金。⑵变形铝合金①防锈铝合金—主要合金元素是锰和镁。锰的作用是提高抗蚀能力,并起固溶强化作用。镁亦有固溶强化作用,同时降低密度。防锈铝合金不能进行时效硬化,属于不可热处理强化铝合金,单可冷变形,利用加工硬化提高强度。②硬铝合金(LY) 硬铝合金为 Al—Cu—Mg系合金。可进行时效强化,属于可热处理强化的铝合金,亦可进行形变强化。飞机的起落架就是硬铝做的。如图 2所示。图2飞机主起落架③超硬铝合金(LC) Al—Zn—Mg—Cu通过时效强化和形成的强化相,使铝合金达到最高的硬度和强度。但耐蚀性较差。 LC4 、LC9 。④锻铝合金(LD) Al–Mg–Si-Cu 具有良好的热塑性,通过固溶处理和人工时效来提高铝合金的力学性能。 LD5 、LD6 、LD10 。⑶铸造铝合金①Al—Si铸造铝合金,通常称为铝硅明。 a简单硅铝明组织α+Si 共晶体,它的最大优点是铸造性能好,此外,密度小,抗蚀性,耐热性,焊接性也相当好,但强度低,这类合金只适用于制造形状复杂但对强度要求不高的铸件,如仪表壳体等。 b特殊硅铝明在该合金的基础上加入适当合金元素 Cu、Mn、Mg、Ni等元素,发展成能时效强化的铝合金,称为特殊硅铝明,具有良好的铸造性和较高的抗蚀性及足够的强度,如 ZL108 、ZL109 是我国目前常用的铸造铝活塞的材料。②Al—Cu铸造合金有较高的强度、塑性及耐热性,但铸造性能和耐蚀性较差。发动机气缸头的材料为 Al—Cu铸造合金,如图 3所示。图3气缸头③Al—Mg铸造合金有较高的强度、韧性及耐蚀性,但铸造性能和耐热性较差。④Al—Zn铸造合金具有良好的铸造性,经变质处理和时效处理后,强度高,但耐蚀性差。铜及铜合金铜及铜合金的性能特点: 1优异的物理、化学性能,导电、导热性、抗蚀、抗磁能力高; 2良好的加工性能,塑性好;铸造性好; 3某些特殊机械性能,优良的减摩性和耐磨性,高的弹性极限和疲劳极限。 1 .纯铜(紫铜)T1、T2、T3、Tu1 ,Tu2 编号越大纯度越低。纯铜为退火状态,强度低,塑性好(σb=250 ~270MPa ,δ=35 ~45% ),经冷加工变形后强度升高,而塑性急剧降低