非铁金属材料铝及铝合金课件.ppt

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1、非铁金属材料————（有色金属）王胜男编机械设计制造基础铝及铝合金1.3.铜及铜合金2.钛及钛合金引言非铁金属材料是指钢铁材料以外的各种金属材料，又称为有色金属，而把钢铁材料称为黑色金属材料。这些金属及其合金具有许多特殊的性能，例如比强度高、导电性或导热性好、耐腐蚀性及耐热性高等。因为他们有着钢铁材料无法替代的性能，所以在机电、仪表、特别是航海、航空、航天等工业中具有重要的作用。生产中常用的有铝、铜、钛、镁、锌等金属及其合金，以下仅介绍几种工程材料中最常用的非铁金属的性能特点及使用状况。铝的导电性和

2、导热性仅次于Ag、Cu、Au，但单位重量的导电能力却是铜的200％。铝表面可生成致密的氧化膜，可以有效的抵抗大气腐蚀，但不耐酸、碱、盐液腐蚀。铝为非铁磁性材料。铝的密度(比重)为2.7g/cm3，仅为钢的三分之一，铝合金经处理后，单位质量材料能承受的载荷远大于高强度钢。强度不高，塑性很好，熔点低(Tm=660℃)冷变形、切削、铸造、焊接都比较容易。比重小强度高优良物理化学性能良好加工性能第一节铝及铝合金1.1工业纯铝的性能特点一、工业纯铝第一节铝及铝合金工业纯铝分为纯铝和高纯铝。高纯铝：纯度大于99

3、.85%，编号越大纯度越高。主要用来制作铝箔、电容器、科研材料。纯铝：纯度从99%－99.85％，编号越大纯度越低。主要用来制作电线、电缆、器皿等。1.2工业纯铝的牌号和用途纯铝又分为铸造纯铝及变形铝铸造纯铝，如ZAl99.5，Z——铸，数字表示铝含量的百分数。变形纯铝，如1A93，1——纯铝，字母A——原始纯铝或铝合金，其它字母（如B）表示原始纯铝或铝合金的改型；后面两位数字，对于纯铝，表示铝含量的百分数99.93％中小数点后的数字。第一节铝及铝合金1.2工业纯铝的牌号和用途二、铝合金第一节铝及铝

4、合金变形铝合金成分低于D的合金，加热时能形成单相固溶体组织，塑性较好，适于变形加工，称为变形铝合金。铸造铝合金成分高于D的合金,由于冷却时有共晶反应发生,流动性较好,适于铸造生产,称为可铸造铝合金。铝合金分类根据成分及工艺特点，铝合金分变形铝合金和铸造铝合金两类。二、铝合金第一节铝及铝合金变形铝合金：包括不可热处理强化的铝合金和可热处理强化的铝合金。F变形铝合金的牌号采用四位字符体系的表示方法：数字1+数字或字母+数字2+数字3。例如2A04、5A02等数字1表示铝及铝合金的组别，1表示纯铝，2表示

5、主加铜元素铝合金，3表示主加锰元素铝合金，4表示主加硅元素铝合金，5表示主加镁元素铝合金，6表示主加镁和硅元素铝合金，7表示主加锌元素铝合金，8表示主加其他元素铝合金。数字或字母对于铝合金（2xxx-8xxx），A或0表示原始合金，B或Y（或2-9）表示改型合金.数字2数字3对于纯铝（1xxx），表示铝含量的百分数，对于铝合金（2xxx-8xxx），没有特殊的含义，只是用来区分同一组中的不同铝合金。第一节铝及铝合金3.1铝合金牌号的表示方法三、铝合金的牌号及应用三、铝合金的牌号及应用第一节铝及铝合金

6、3.1变形铝合金由冶金厂进行处理并加工成各种型材，包括铝板、铝带、铝棒、线材、管材、角铝和各种异型材等，通常使用厂家不必在进行材质处理。由于在合金中加入的合金元素不同，性能特点也各不相同。常见的变形铝合金有：（1）防锈铝合金（2）硬铝合金（3）超硬铝合金（4）锻造铝合金第一节铝及铝合金(1)防锈铝主要在于进一步提高对大气的腐蚀，常用来制造航空油箱、油管、以及器皿、日用品、门窗装饰品等。防锈铝合金时效硬化效果不好，只能冷加工硬化。防锈铝中主要合金元素是锰和镁。锰提高抗蚀能力，并起固溶强化作用。镁固溶强

7、化，同时降低比重。GB/T16475-1996GB3190-82含量%抗拉强度3A21LF21Al-Mn1.0-1.6190MPa5A05LF2Al-Mg4.8-5.5270MPa5A06LF6Al-Mg5.8-6.8320MPa三、铝合金的牌号及应用3.1变形铝合金四、铝合金的牌号及应用第一节铝及铝合金3.1变形铝合金(2)硬铝合金旧牌号LYxx主要是Al-Cu-Mg系合金。Cu、Mg在Al中可形成固溶体起固溶强化作用；时效过程中可以形成强化相CuAl2、CuMgAl2，进行时效强化。属于可热处理

8、强化的铝合金。GB/T16475-1996GB3190-82抗拉强度2A01LY1Al-Cu-Mg300MPa2A11LY11420MPa2A12LY12475MPa硬铝的耐蚀性不高，通常需进行阳极化处理，使其表面形成（包覆）一层纯铝（称为包铝）。可轧制成板材、管材，制造较高载荷下的铆接和焊接零件，如飞机构架、螺旋浆叶片及铆钉等。三、铝合金的牌号及应用第一节铝及铝合金3.1变形铝合金(3)超硬铝牌号LCxx为Al-Cu-Mg-Zn系合金。锌、铜、镁与铝形成固溶体和多种