第6章--非铁金属材、料粉末冶金.pptx

第六章第六章 非铁金属材料与粉末冶金材料非铁金属材料与粉末冶金材料6-1铝及铝合金（铝及铝合金（1）纯铝）纯铝 按其纯度分为高纯铝、工业高纯铝和工业纯铝。按其纯度分为高纯铝、工业高纯铝和工业纯铝。纯铝的牌号由纯铝的牌号由L表示，其中最后两位数字表示表示，其中最后两位数字表示纯铝的纯度为纯铝的纯度为99.，如，如LA97表示铝含量为表示铝含量为99.97高高纯铝的牌号有纯铝的牌号有LA85（原（原LG5）、）、LA90（原（原LG2）、）、LA93（原（原LG3）、）、LA97（原（原LG4）和）和LA99（原（原LG5）工业工业纯铝的牌号纯铝的牌号L070A（原（原L1）、）、L060（原（原L2）、）、L050（原（原L3）、）、L035（原（原L4）形变铝合金形变铝合金铸造铝合金铸造铝合金防锈铝防锈铝合金合金硬铝合硬铝合金金超硬铝超硬铝合金合金锻铝锻铝合金合金Al-Si系系硅铝明硅铝明特殊硅铝明特殊硅铝明(加入加入Cu,Mg,Zn),可时效强化可时效强化其他：其他：Al-Cu系系Al-Mg系系Al-Zn系系Al-Li系系代号代号 LFLYLCLDZL102强化强化 形变强形变强化化固溶固溶+自然时自然时效效固溶固溶+人工时人工时效效固溶固溶+人工人工时效时效变质处变质处理（钠理（钠盐）盐）应用应用 焊接油焊接油箱箱铆钉，铆钉，航空模航空模锻件锻件飞机受飞机受力构件力构件承载承载锻件锻件飞机、飞机、仪器、仪器、仪表件仪表件（2）形变铝合金）形变铝合金 根据GB/T 3190-1996的说明，GB 3190-82中的旧牌号仍可继续使用，其牌号用LF（防锈铝合金）、LY（硬铝合金）、LC（超硬铝合金）、LD（锻铝合金）加顺序号表示。1）防锈铝合金）防锈铝合金防锈铝合金中主要合金元素是防锈铝合金中主要合金元素是Mn和和Mg，Mn的主要作的主要作用是提高铝合金的耐蚀能力，并通过固溶强化作用，用是提高铝合金的耐蚀能力，并通过固溶强化作用，提高铝合金的强度。提高铝合金的强度。Mg也具有固溶强化的作用，并也具有固溶强化的作用，并使合金的密度降低使合金的密度降低防锈铝合金耐腐蚀能力强，塑性好防锈铝合金耐腐蚀能力强，塑性好各类防锈铝合金均不能通过热处理进行强化，但可通各类防锈铝合金均不能通过热处理进行强化，但可通过冷变形加工，利用加工硬化，提高合金的强度。过冷变形加工，利用加工硬化，提高合金的强度。2）硬铝合金）硬铝合金硬铝合金为硬铝合金为Al-Cu-Mg系合金，含有少量的系合金，含有少量的Mn。合金中的合金中的Cu、Mg是为了形成强化相是为了形成强化相CuAl2及及CuMgAl2。Mn主要是提高合金的耐蚀性，并有一定的固溶强化作用。主要是提高合金的耐蚀性，并有一定的固溶强化作用。按照所含合金元素的数量不同和热处理强化效果的不同，可按照所含合金元素的数量不同和热处理强化效果的不同，可将硬铝合金分为三类：将硬铝合金分为三类：低合金硬铝低合金硬铝，合金中，合金中Mg、Cu含量低；含量低；标准硬铝标准硬铝，合金元素含量中等；，合金元素含量中等；高合金硬铝高合金硬铝，合金元素含量，合金元素含量较多。较多。在使用或加工硬铝时应注意到硬铝的如下不足之处。一是耐在使用或加工硬铝时应注意到硬铝的如下不足之处。一是耐蚀性差，特别是在海水等环境中；二是固溶处理的加热温度蚀性差，特别是在海水等环境中；二是固溶处理的加热温度范围较窄，这对其生产工艺的实现带来了困难。范围较窄，这对其生产工艺的实现带来了困难。3）锻铝合金）锻铝合金锻铝合金为锻铝合金为Al-Mg-Si-Cu系和系和Al-Cu-Mg-Ni-Fe系合金系合金这类铝合金具有良好的热塑性，良好的铸造这类铝合金具有良好的热塑性，良好的铸造性能和锻造性能，并有较高的力学性能。在性能和锻造性能，并有较高的力学性能。在这类铝合金中，合金元素的种类众多，但每这类铝合金中，合金元素的种类众多，但每种元素的含量都很少，因而具有良好热塑性。种元素的含量都很少，因而具有良好热塑性。常用变形铝合金的牌号、化学成分、力学性能及用途（摘自GB/T 3190-1996）类别牌号(旧牌号)化 学 成 分，%热处理状态力学性能用途举例SiFeCuMnMgZnTibMPa%HB防锈铝合金5A05(LF5)0.50.50.100.30.64.85.50.20退火2802070中载零件,焊接油箱,油管,铆钉等3A21(LF21)0.60.70.201.01.60.050.100.151302030焊接油箱,油管,铆钉等轻载零件及制品硬铝合金2A01(LY1)0.500.502.23.00.200.20.50.100.15淬火+自然时效3002470工作温度不超过100的中强铆钉2A11(LY11)0.70.73.84.80.40.80.40.80.300.1542018100中强零件,如骨架,螺旋桨叶片,铆钉2A12(LY12)0.500.503.84.90.30.91.21.80.300.1547017105高强,150以下工作零件,如梁,铆钉超硬铝合金7A04(LC4)0.500.501.42.00.20.61.82.85.07.00.10淬火+人工时效60012150主要受力构件,如飞机大梁,起落架7A09(LC9)0.500.501.22.00.152.03.05.16.10.106807190锻铝合金2A50(LD5)0.71.20.71.82.60.40.80.40.80.300.15淬火+人工时效42013105形状复杂中等强度的锻件及模锻件2A70(LD7)0.350.91.51.92.50.201.41.80.300.020.141513120高温下工作的复杂锻件,内燃机活塞2A14(LD10)0.61.20.73.94.80.41.00.40.80.300.1548019135承受高载荷的锻件和模锻件铜是铜是逆磁性逆磁性物质，用纯铜制作的各种仪器和机件不物质，用纯铜制作的各种仪器和机件不受外磁场的干扰，故纯铜适合制作磁导仪器、定向受外磁场的干扰，故纯铜适合制作磁导仪器、定向仪器和防磁器械等。仪器和防磁器械等。纯铜具有极好的塑性，容易冷、热成形，故纯铜制纯铜具有极好的塑性，容易冷、热成形，故纯铜制品大多经压力加工制成。品大多经压力加工制成。纯铜的化学性能比较稳定，在大气、水、水蒸汽、纯铜的化学性能比较稳定，在大气、水、水蒸汽、热水中基本上不遭受腐蚀。热水中基本上不遭受腐蚀。6-2铜及铜合金铜及铜合金 1.纯铜纯铜纯铜呈玫瑰红色，比重纯铜呈玫瑰红色，比重8.9。其熔点为。其熔点为1083。在固态时具有面心立方晶格结构，无同素异构，表面在固态时具有面心立方晶格结构，无同素异构，表面形成氧化膜后，呈紫红色，故常称为形成氧化膜后，呈紫红色，故常称为紫铜紫铜。纯铜具有优良的导电、导热性，其导电性在各种元素纯铜具有优良的导电、导热性，其导电性在各种元素中仅次于银，故纯铜主要用作导电材料。中仅次于银，故纯铜主要用作导电材料。铜合金铜合金1）黄铜）黄铜以锌为唯一或主要合金元素的铜合金称为黄铜以锌为唯一或主要合金元素的铜合金称为黄铜黄铜具有良好的塑性和耐腐蚀性、良好的导热性和黄铜具有良好的塑性和耐腐蚀性、良好的导热性和变形加工性，在工业中有很好的应用价值。变形加工性，在工业中有很好的应用价值。按化学成分的不同，黄铜可分为普通黄铜和特殊黄按化学成分的不同，黄铜可分为普通黄铜和特殊黄铜两类。表铜两类。表2-19（P.89）是常用黄铜的牌号、成分、）是常用黄铜的牌号、成分、用途。用途。2）青铜）青铜青铜是除锌、镍以外的其他元素作为主加元素的铜青铜是除锌、镍以外的其他元素作为主加元素的铜合金。合金。青铜实际上包含青铜实际上包含锡青铜、铝青铜、铍青铜和硅青铜，锡青铜、铝青铜、铍青铜和硅青铜，多用来制造较重要零件。多用来制造较重要零件。青铜的编号规则是：青铜的编号规则是：“Q+主加元素符号主加元素符号+主加元素主加元素的质量分数（的质量分数（%）(+其它元素的质量分数（其它元素的质量分数（%）)”，“Q”为为“青青”的汉语拼音字头。如的汉语拼音字头。如QSn4-3表示成表示成分为分为wSn=4%、wZn=3%、其余为铜的锡青铜。铸、其余为铜的锡青铜。铸造青铜的编号前加造青铜的编号前加“Z”锡青铜：锡青铜：锡青铜是人类最早应用的一种锡青铜是人类最早应用的一种Cu-Sn合金。合金。锡青铜的组织、性能与含锡青铜的组织、性能与含Sn量有密切的关系。量有密切的关系。含含Sn量低于量低于8%的锡青铜塑性好，适用于压力加工，的锡青铜塑性好，适用于压力加工，也称压力加工锡青铜。也称压力加工锡青铜。含含Sn量大于量大于10%的锡青铜，由于塑性差，只适用于铸的锡青铜，由于塑性差，只适用于铸造，也称为铸造锡青铜。造，也称为铸造锡青铜。锡青铜耐蚀性优于黄铜，主要用作形状较为复杂、锡青铜耐蚀性优于黄铜，主要用作形状较为复杂、要求耐磨性好、耐蚀性好的零件。要求耐磨性好、耐蚀性好的零件。