第九章 非铁(有色)

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1、第九章非铁（有色）金属及合金第一节铝及其合金第二节铜及其合金第三节镁及其合金第四节钛及其合金第五节滑动轴承合金第六节其它新型合金一、铝及其合金的性能特点密度小，比强度高（强度与密度之比）。2.78g/cm3加工性能良好。（丝、线、箔、片、棒、管）具有优良的物理、化学性能。具有良好的导电、导热性和抗大气腐蚀性。第一节铝及其合金工业纯铝——L1～L5，做散热器、器皿、导线、铝箔等。力学性能:工业纯铝的强度和硬度都很低，难以作为工程结构材料使用。σb=80~100MPaδ=30~50%铝合金分类：变形铝合金——通过压力加工制成铝型材铸造铝合

2、金——Al-Si、Al-Cu、Al-Mg、Al-Zn等系列二、铝合金的强化（一）时效强化时效强化是强化有色金属的重要方法之一。固溶处理将合金加热到单相，经过保温后淬火得到过饱和固溶体。2.时效处理加热到一定温度（低于溶解度）保温一定时间含4%Cu的铝合金自然时效曲线（二）细晶强化方法1改善冷却条件，提高冷却速度，增加过冷度。方法2变质处理在Al-Si合金中加入Na（盐）或Ti、Bα粗大针状共晶Si初晶α(α+β)共晶三、铸造铝合金及其热处理1、Al-Si系合金（硅铝明）ZAlSi12（ZL102）ZAlSi5Cu1Mg（ZL105）铸

3、造性好（熔点低、流动性好、收缩小）。变质处理——显著提高力学性能活塞(裙部为铝硅合金)活塞(裙部为铝硅合金)工业上使用最广泛的铸造铝合金，2、Al-Cu系合金ZAlCu5Mn（ZL201）、ZAlCu4（ZL203）汽缸头铸造性能不好，耐蚀性及比强度也较一般优质硅铝明为低。3、Al-Mg系合金ZAlMg10（ZL301）鼓风机用密封件(ZL102)及抗空架件(ZL301)是铸造铝合金中密度最小、耐蚀性最好、强度最高的铸造铝合金。常用于承受冲击载荷、振动载荷和耐海水或大气腐蚀、形状较简单的零件或接头。4、Al-Zn系合金ZAlZn11S

4、i7（ZL401）性能、用途和热处理见表8-2和表8-3（自学）大型空压机活塞(ZL401)最便宜的一类铸造铝合金，较高强度，无特别突出的优点，主要缺点是耐蚀性较差。ZL401主要用于工作温度不超过200℃、形状复杂、受力不大的零件。四、变形铝合金（一）Al-Mn、Al-Mg（防锈铝合金）3A21、5A05主要采用固溶强化，时效强化效果极弱。耐腐蚀性较好。做油箱、油管、铆钉、飞机蒙皮。（二）Al-Cu-Mg（硬铝合金）2A11、2A12采用自然或人工时效，时效析出CuAl2、CuMgAl2做螺旋桨叶片、支柱、飞机翼梁、翼肋，目前最重要

5、的飞机结构材料。飞机翼梁(腹板为硬铝合金)（三）Al-Mg-Zn-Cu（超硬铝合金）7A04人工时效析出CuAl2、CuMgAl2、MgZn2、Al2Mg3Zn3变形铝合金中强度最高的一类铝合金，做飞机大梁、起落架。（四）Al-Mg-Si-Cu、Al-Cu-Mg-Ni-Fe（锻造铝合金）6A02、2A50、2A14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。做形状复杂、受力较大锻件。飞机主起落架管材压铸品门窗铸造铝合金的应用一、工业纯铜主要特点：导电、导热性好，强度低、塑性好牌号：T1－T3主要用途：电工元件第二节

6、铜及其合金纯铜管二、铜合金的强化机制（一）固溶强化Zn、Al、Sn、Ni等。（二）时效强化Be、Ti、Zr、Cr等。（三）过剩相（第二相）强化加入的合金元素超过其溶解度后便会出现过剩相，如CuZn、Cu31Sn8、Cu9Al4等。三、黄铜以Zn为主要合金元素的铜合金称为黄铜。分为简单黄铜与复杂黄铜简单黄铜或普通黄铜：只含Zn的黄铜牌号H96（含铜96%）法兰阀闸阀H62双相黄铜退火α白+β'黑H70单相黄铜退火αβ'α50030405060700400300200100010205040302010506070809010011040

7、HB′+’bb(Mpa)(%)HB黄铜的力学性能与含锌量的关系注：工业黄铜的Zn含量一般不超过WZn47％铸造黄铜如ZCuZn38用途见表8-8复杂黄铜或特殊黄铜：除Zn外，还含有其它合金元素Al、Fe、Si、Cr、Ni、Sn、Mn等元素的黄铜。牌号:HAl59-3含铝量WAl=3%含铜量WCu=59%含锌量WZn=38%主加元素冷凝器管四、青铜青铜——原指Cu-Sn合金，现在指Cu中加Al、Si、Pb、Be、Mn等为主加元素的铜基合金。青铜包括：压力加工锡青铜铸造锡青铜特殊青铜详见表8-9青铜牌号的表示方法ZQSn1

8、0–1其它合金元素含量为1%主加元素锡其含量为WSn=10%青铜铸造QAl10铸态α(白色)+(α+γ2)共析(黑色)ZQSn10铸态α+（α+δ）共析αα（α+δ）共析（α+γ2）共析司母戊鼎是商后期(约公元前14世纪