第08章 有色金属

第八章有色金属

及其合金§1铝及铝合金具有银白色金属光泽，密度2.7g/cm3，熔点660℃，具有良好的导电和导热性，其导电性仅次于银和铜。纯铝在空气中易氧化，表面形成一层能阻止内层金属继续被氧化的致密的氧化膜，因此具有良好的抗大气腐蚀性能。纯铝具有面心立方结构，具有极好的塑性和较低的强度（轧成箔片）铸造、压力加工、焊接和切削加工性能具佳。工业纯铝中含有少量铁、硅等杂质元素，杂质含量增加，其导电性、抗蚀性及塑性都降低。10801A99杂质极限含量无特殊控制原始铝纯度，表示铝质量分数中小数点后两位数字纯铝工业纯铝高纯铝纯铝分类及牌号铝合金的分类形变铝合金防锈铝（Al-Mg、Al-Mn）——LF，抗腐蚀性和塑性好，做油箱、油管、铆钉等。硬铝（Al-Cu-Mg）——LY，力学性能好，抗腐蚀性差；做螺旋桨叶片等。超硬铝（Al-Cu-Mg-Zn）——LC，强度最高，抗腐蚀性差，做飞机大梁、起落架等。锻铝（Al-Mg-Si-Cu）——LD，力学性能和锻造性能好，做锻件、模锻件等。铸造铝合金Al-Si系铸造铝合金俗称硅铝明。铸造性好、线收缩系数小、热裂倾向小。变质处理——浇注前加变质剂，使共晶点向右下方移动，故使合金处于亚共晶区，初晶Si消失，共晶Si由粗针状变为细小点状，并产生初晶α相。变质剂：变质前变质后共晶体（粗针状Si+α基体）共晶体（细点状Si+α基体）特殊硅铝明成份：Al+Si+Cu、Mg、Mn等热处理：淬火+时效组织中的强化相：Mg2Si、CuAl2、Al2CuMg性能：比重轻、抗蚀性好、线膨胀系数小、强度硬度高、耐磨性耐热性及铸造性能好。应用：内然机和发动机的零件。Al-Cu系铸造铝合金有较高的强度、耐热性，但密度大、耐蚀性差，铸造性能不好。Al-Mg系铸造铝合金：耐蚀性好，强度高，密度小，但铸造性能差，耐热性低。Al-Zn系铸造铝合金：Al-Zn系铸造铝合金铸造性能好，强度较高，但密度大，耐蚀性较差。铝合金的时效热处理将淬火后的铝合金，在室温或低温加热下保温一段时间，随时间延长其强度、硬度显著升高而塑性降低的现象，称为时效。室温下进行的时效称为自然时效；低温加热下进行的时效称为人工时效。时效的实质，是第二相从过饱和、不稳定的单一α固溶体中析出和长大，由于第二相与母相（α相）的共格程度不同，使母相产生晶格畸变而强化。§2铜及其合金纯铜又称紫铜，密度为8.9g/cm3，熔点为1083℃，具有优良的导电性和导热性，其导电性仅次于银。纯铜在大气、淡水中具有良好的耐蚀性，但在海水中较差。纯铜具有面心立方结构，故塑性好。牌号——工业纯铜T1～T4。黄铜——Cu-Zn系合金普通黄铜：Cu-Zn二元合金，产品代号H＋Cu％，如H68表示含Cu68%的铜锌合金。单相黄铜：wZn<39%称为，强度低、塑性好，常用H68、H70、H80，主要用作弹壳和精密仪器；两相黄铜：wZn39~45%，热塑性好，主要用作水管、油管、散热器、螺钉。普通黄铜具有良好的耐蚀性，但冷加工后的黄铜在海水、湿气、氨的环境中容易产生应力腐蚀开裂，应进行去应力退火。青铜青铜：除Zn以外，所有Cu合金的总称。根据所加主要合金元素Sn、Al、Be、Si、Pb等，青铜分为锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。牌号：Q+主加元素符号＋主加元素含量，如QAl5表示含Al为5%的铝青铜。铸造青铜牌号：Z+Cu+元素符号+元素含量，如ZCuSn5Pb5Zn5表示含Sn、Pb、Zn各5%的铸造青铜。锡青铜锡青铜的性能受锡含量的显著影响：WSn<8%的锡青铜塑性好，适于压力加工；WSn>10%的锡青铜塑性较低，适于作铸造合金。锡青铜的铸造流动性差，易形成分散缩孔，铸件致密度低，但合金体积收缩率小，适于铸造外形及尺寸要求精确的铸件。良好的耐蚀性、减磨性、抗磁性和低温韧性，在大气、海水、蒸气、淡水及无机盐溶液中的耐蚀性比纯铜和黄铜好，但在亚硫酸钠、酸和