铝合金与铜合金 - 图文

1、铝合金与铜合金 - 图文 chapter8 铝合金与铜合金 1.重点 掌握铝合金的分类及其强化方式。 了解各类铝合金的命名、强化途径、主要性能和应用。 掌握黄铜、青铜和白铜的基本概念，黄铜的主要应用。 2.分类：通常将铁、铬、锰及其合金称为黑色金属；除此以外的所有其它金属统称为有色金属。 轻金属:如铝、镁、铍、锂等。 重金属:如铜 、锌、铅、镍等。 贵金属: 如金、银和铂等金属。稀有金属: 如钨、钒、钼、铌、钛和锆等金属。放射性金属: 如镭、铀和钍等金属。 8.1 铝及铝合金的分类 一、工业纯铝 铝具有面心立方点阵，无同素异构转变。铝具有优良的导电、导热性，其导电性仅次于银和铜，居第三位。 铝

2、在大气中具有优良的抗蚀性。 二、铝合金的分类 1、铸造铝合金 2、变形铝合金 （塑韧性好） 不可热处理强化铝合金 具备好的抗蚀性，故称为防锈铝。 可热处理强化铝合金 这类铝合金包括硬铝、超硬铝和锻铝。 三、铝合金的强化方式 （思考mg） 1、固溶强化 纯铝通过加入合金元素形成铝基固溶体，起固溶强化作用，使其强度提高。 2、时效强化 由于合金元素在铝中有较大固溶度，且随着温度的降低而固溶度急剧减小。故铝合金经加热到某一温度淬火后，可以得到过饱和的铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体放置在室温或加热到某一温度时，其强度和硬度随时间的延长而增高，但塑性、韧性则降低，这个过程称作时效。 时效过程使合金的强

3、度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。 3、过剩相强化 当铝中加入的合金元素含量超过其极限溶解度时，淬火加热时便有一部分不能溶入固溶体的第二相出现，称之为过剩相。 在铝合金中过剩相多数为硬而脆的金属间化合物。它们在合金中起阻碍滑移和位错运动的作用。使强度、硬度提高，而塑性、韧性降低。（过剩相过多，脆性增大） 4、细化组织强化 铸造铝合金中常加入微量元素（变质剂）进行变质处理来细化合金组织，提高强度和韧性。（在合金结晶时作为非自发晶核，起细化晶粒作用，） 8.2铝合金的热处理与时效强化 一、退火： 1、再结晶退火 适用于经过冷塑性变形的变形铝合金。将冷变形的铝合金加热到再结晶温度以上 保温一

4、定的时间后空冷，其目的是消除加工硬化，改善合金的塑性，以便进一步进行塑性成形，如冷轧板的中间退火。 2、去应力退火 在再结晶温度以下某一温度（通常的温度为180300）保温后空冷，其目的是消除内应力，适当增加塑性，以利于随后进行小变形量的成形加工，同时保留一定的加工硬化效果。这是不可热处理强化铝合金常用的热处理方法。 3、均匀化退火（扩散退火） 将铸件加热到较高的温度（500530）保温后炉冷或空冷。 目的是为了消除铝合金铸锭或铸件的成分偏析及内应力，提高塑性，降低加工及使用过程中变形开裂的倾向而进行的热处理。 对于要进行时效强化的铸件，均匀化退火可与固溶处理合并进行，原因在于淬火加热时即可达

5、到均匀成分和消除应力的目的。 二、淬火（固溶处理） 加热到固溶线温度以上，保温后快冷，其强度、硬度并没有明显升高，而塑性却得到改善，这种热处理称为固溶处理（淬火）。其目的是为后续的时效处理作组织上的准备。l 硬铝用“铝”和“硬”二字的汉语拼音第一个字母“l”和“y”加顺序号表示，如十二号硬铝用ly12表示。有强烈的时效强化作用 铝-铜-镁系合金总称为硬铝合金。 2、锻铝合金 锻铝用“铝”和“锻”二字的汉语拼音第一个字母“l”和“d”加顺序号表示，如五号锻铝用ld5表示。 锻铝合金属于铝-镁-硅系合金，其主要强化相是mg2si。 3、超硬铝合金 超硬铝用“铝”和“超”二字的汉语拼音第一个字母“l

6、”和“c”加顺序号表示，如四号超硬铝用lc4表示。 超硬铝合金是在铝锌镁合金系基础上发展起来的，在合金中形成强化相(mgzn2)和t(al2mg3zn3)相。在高温下这两个相在固溶体中有较大的溶解度，在低温有强烈的时效强化效应。 8.4 铸造铝合金 一、铸造铝合金的命名 铸造铝合金的牌号用“铸铝”二字的汉语拼音第一个大写字母“zl”加三位数字表示； 铝-硅铸造合金 变质处理：粗大的针状共晶硅细化成细小条状或点状，并在组织中出现初晶固溶体。（细化晶粒；使过共晶合金转变为压共晶合金） 铝-铜铸造合金 铝-镁铸造合金 8.5 铜及铜合金 一、工业纯铜 又称紫铜。分含氧铜和无氧铜两类。 1、性能：导电

7、性和导热性，耐蚀性；无磁性；塑性好。 2、杂质对塑性的影响 bi和pb与cu形成富bi或pb的低熔点共晶，共晶温度相应为270和326，在晶界形成液膜，造成铜的热脆。 微量bi和sb在cu的晶界偏聚，弱化晶界原子的结合，产生晶界脆化。 二、黄铜 cu-zn合金，成为黄铜。再加入其他合金元素后，形成多元黄铜。 应用： h96、h90、h85有良好的导电、导热和耐蚀性，有合适的强度和塑性，大量用于冷凝器和散热器。 h70、h68强度较高塑性特别好，用于深冲或深拉制造复杂的零件，如散热器外壳、导管、波纹管以及枪弹和炮弹壳体。 h62、h59可经受高温加工。强度高、塑性较好，制造销钉、螺帽等。 三、青铜 青铜是铜和锡、铝、铍、硅、锰、铬等元素组成的合金的统称。 锡青铜 铝青铜 铍青铜 四、白铜 以镍为主要合金元素的铜合金。分结构白铜和电工白铜。 结构白铜 cu-ni二元