铸造铝铜合金.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,铸造铝铜合金,李敏,主要内容：,1.,成分和牌号,2.,组织与性能,3.,时效强化机理,4.,热处理工艺,5.,应用,1.,铝铜合金的成分和牌号,铸造铝铜合金是以铜为主要合金元素的铸造铝合金，,Al-Cu,合金中,Cu,的质量分数一般为,3%,11%,。含铜,4.5%,5.3%,时合金强化效果最佳。,Al-Cu,合金中再加合金元素,Mg,或,Mn,可形成,Al-Cu-Mg,和,Al-Cu-Mn,合金，其中含,Cu,2%,7%,，,Mg,3%,，,Mn,1%,。,通常把,Al-Cu-Mg,系合金称为,普通硬铝,，其中,Cu,和,Mg,的总含量越高，,Cu,和,Mg,含量的比值越大，热处理强化效果越明显。,而常把,Al-Cu-Mn,系合金称为,耐热硬铝,。,国家标准,GB1173-1986,规定，铸造铝合金,牌号,由,Z,（铸）,Al,、主要合金元素的化学符号及其平均含量（）组成。,Al-Cu,系：,代号,为,ZL2+,两位数字顺序号,如：,ZAlCu5Mn,ZL201,ZAlCu4,ZL203,一些,Al-Cu-Mg,系合金成分介绍,2.,铸造铝铜合金的组织与性能,铜在铝中有较大的溶解度，且随温度的改变而改变，因而铝铜合金可以通过,时效强化,提高强度，并且时效强化的效果能够保持到较高的温度，使合金具有较高的,热强性,。,ZL201,等轴树枝晶,晶粒较大,ZL203,（,Cu-4.5%,）,初生,相和共晶产物（,+Al2Cu,），初生相比较多且粗大。,Al-Cu-Mg,系,ZL201,合金室温和高温下的拉伸性能较高，塑性及冲击韧性好，焊接性能和切削加工性能良好，但铸造性能较差，有热裂倾向，耐腐蚀性低。,ZL203,合金具有较好的高温强度，良好的焊接性能和切削加工性能，但是铸造性能和抗腐蚀性能不好。,3.,时效强化机理,固溶处理机理：（,ZL203,）,将含有,4,铜的铝合金加热到,相区中的某一温度，经过一段时间保温，获得单一的固溶体组织，然后投入水中快冷，使次生相,（,CuAl2,）来不及从相中析出,。,从而在室温,下,获,得,过饱和,固溶体。,时效强化：,经固溶处理后的铝铜合金，在室温下放置一段时间或加热到一定温度保温一定时间，强度和硬度都有一定提高。,铝,-,铜合金相图,Al,-,4,Cu,：,自然时效初期有一段孕育期，强度提高不明显，维持在,250MPa,左右，孕育期后,3,5,天强度明显提高，增至,400MPa,左右，并趋于稳定。,4.,铸造铝铜合金的热处理,铸造,Al-Cu,系合金属于固溶体型合金，对其采用正确的热处理是获得高力学性能的保障。,铸造铝合金的热处理种类和应用（,GB/T1173-1995,）,表示符号,热处理类别,工艺特点,目的,T4,淬火,+,自然时效,提高零件强度和耐蚀性,T5,淬火,+,不完全时效,淬火后进行短时间时效（时效温度低或时间短）,得到一定强度、保持较好塑性,T6,淬火,+,人工时效,时效温度较高（,180,），时间较长,得到高强度,T7,淬火,+,稳定回火,时效温度比,T5,，,T6,高，接近零件的工作温度,保持较高的组织稳定性和尺寸稳定性,5.,应用,Al-Cu-Mg-Si,系合金,：用于制造形状复杂、承受中等载荷的各类大型锻件和模锻件，但该合金有应力腐蚀和晶界腐蚀的倾向，不宜作薄壁零件；,Al-Cu-Mg-Fe-Ni,系合金,：因含有较多的,Fe,、,Ni,，因而具有较高的耐蚀性能，适宜于制造发动机的活塞、汽轮机叶片等耐高温和耐腐蚀的零件。,内燃机,汽轮机叶片,铸造,Al-Cu,系合金在不同的热处理状态通常其应用场合也有很大的不同。,Eg,：,ZL205A,T5,状态下主要用于导弹和飞机的支臂、支座等零件；,T6,状态下可代替中碳钢制造雷达的横轴；,T7,状态下可用于腐蚀气氛中工作的承力构件，如超高压线路架等。,美,-F117,隐形战斗机,雷达的横轴,超高压线路架,THANK Y,O,U,！,