非铁金属及其合金PPT文件格式下载.ppt

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轻金属轻金属4.5g/cm3，如，如Al、Mg、K、Na、Ca等等。

重金属重金属4.5g/cm3，如，如Cu、Zn、Ni、Sn、Pb、Co等。

等。

贵金属贵金属Au、Ag、Pt、Rh（铑）、（铑）、Cd（镉）等。

（镉）等。

稀有金属稀有金属相对稀少或产量较少相对稀少或产量较少Ti、W、V、Nb、Mo等。

放射性金属放射性金属如镭（如镭（Ra）、铀（）、铀（U）、钍（）、钍（Th）等。

）等。

半金属半金属介于金属与非金属之间的元素，如硅、锗、硼介于金属与非金属之间的元素，如硅、锗、硼14:

18机电工程学院EngineeringMaterials411铝及其合金铝及其合金一、工业一、工业纯铝纯铝1.物理性能物理性能具有银白色金属光泽，密度具有银白色金属光泽，密度2.72g/cm2.72g/cm33，熔点，熔点660.4660.4，具有，具有良好的导电和导热性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，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，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，因此具有良好的氧化的致密的氧化膜，因此具有良好的抗大抗大气腐蚀性气腐蚀性能。

能。

19机电工程学院EngineeringMaterials52.工艺性能工艺性能纯铝具有纯铝具有面心立方面心立方结构，具有极好的塑性和结构，具有极好的塑性和较低的强度较低的强度（纯度纯度99.99%99.99%时，时，bb45MPa45MPa，50%）50%），良好的低温性能良好的低温性能（-235（-235塑性和冲击韧度也不塑性和冲击韧度也不降低降低），冷变形加工可提高其强度，但塑性降低。

，冷变形加工可提高其强度，但塑性降低。

铸、压力加工、焊和切削加工性能具佳铸、压力加工、焊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。

21机电工程学院EngineeringMaterials63.分类分类11）按纯度）按纯度：

高纯铝高纯铝、工业高纯铝工业高纯铝、工业纯铝工业纯铝高纯铝：

高纯铝：

有L05L05L01L01五种，数字越大，纯度越高；

工业高纯铝：

有LG5LG5LG1LG1五种，数字越大，纯度越高；

工业纯铝：

有L1L1L7L7七种，数字越小，纯度越高。

用途：

工业纯铝的主要用途是配制铝合金，高纯铝主要用于科学试验和化学工业。

纯铝还可用来制造导线、包覆材料、耐蚀和生活器皿等。

22机电工程学院EngineeringMaterials72）铝中加入适量铝中加入适量SiSi、CuCu、MgMg、ZnZn、MnMn等主加元素和等主加元素和CrCr、TiTi、ZrZr、BB、NiNi等等辅加元素，组成铝合金，可提高强度并保持纯辅加元素，组成铝合金，可提高强度并保持纯铝的特性。

铝的特性。

根据成分和生产工艺特点可将铝合金分为两大类：

1）1）形变铝合金2）2）铸造铝合金14:

23机电工程学院EngineeringMaterials8形变铝合金形变铝合金:

成分在成分在DD点以左点以左的合金，加热至的合金，加热至固溶线固溶线DF以上温度得以上温度得到均匀的单相到均匀的单相固溶固溶体，塑性好，适于进行体，塑性好，适于进行锻造、轧制等。

锻造、轧制等。

铸造铝合金铸造铝合金:

成分在成分在D点以右点以右的合金，存在共的合金，存在共晶组织，塑性较差，不晶组织，塑性较差，不宜压力加工，但流动性宜压力加工，但流动性好，适宜铸造。

好，适宜铸造。

不能不能热处热处理强理强化的化的铝合铝合金金14:

24机电工程学院EngineeringMaterials9形变铝合金中，小于小于FF点的合金，固溶体成分不随温度而变化，不能通过热处理方法强化，称为不可热处理强化的铝合金；

成分在F-DF-D之间的合金，固溶体成分随温度变化，可通过热处理方法强化，称为可热处理强化的铝合金。

25机电工程学院EngineeringMaterials104.热处理热处理（退火、淬火和时效退火、淬火和时效）11）退火）退火

（1）

（1）再结晶退火再结晶退火再结晶温度以上保温一段时间再结晶温度以上保温一段时间后空冷，用于消除变形工件的加工硬化，提高后空冷，用于消除变形工件的加工硬化，提高塑性，以便继续进行成形加工。

塑性，以便继续进行成形加工。

（2）

（2）低温退火低温退火消除内应力，适当增加塑性，消除内应力，适当增加塑性，通通常在常在180180300300保温保温后空冷。

后空冷。

（3）（3）均匀化退火均匀化退火消除铸锭或铸件的成分偏析及消除铸锭或铸件的成分偏析及内应力，提高塑性，通常在高温长时间保温后内应力，提高塑性，通常在高温长时间保温后空冷。

空冷。

26机电工程学院EngineeringMaterials1122）淬火（固溶处理）淬火（固溶处理）将铝合金将铝合金加热到固溶线以上加热到固溶线以上保温后保温后快冷，使第二相来不及析出，得到过饱快冷，使第二相来不及析出，得到过饱和、不稳定的单一和、不稳定的单一固溶体。

淬火后铝固溶体。

淬火后铝合金的强度和硬度不高，具有很好的塑合金的强度和硬度不高，具有很好的塑性。

性。

26机电工程学院EngineeringMaterials1233）时效）时效将淬火后的铝合金，在室温或低温加热下保将淬火后的铝合金，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，称为高而塑性降低的现象，称为时效时效。

室温下进行的。

室温下进行的时效称为时效称为自然时效自然时效；

低温加热下进行的时效称为；

低温加热下进行的时效称为人工时效人工时效。

时效的实质时效的实质，是第二相从过饱和、不稳定的，是第二相从过饱和、不稳定的单一单一固溶体中析出和长大，由于第二相与母固溶体中析出和长大，由于第二相与母相（相（相）的共格程度不同，使相）的共格程度不同，使母相产生晶格母相产生晶格畸变而强化畸变而强化。

27机电工程学院EngineeringMaterials13时效曲线【时效曲线【Al-4%CuAl-4%Cu合金】合金】自然时效人工时效14:

31机电工程学院EngineeringMaterials14

（1）形变铝合金）形变铝合金形变铝合金依据其性能特点可分为四种：

防锈铝合金LFLF硬铝合金LYLY超硬铝合金LCLC锻造铝合金LDLD其中防锈铝合金为不可热处理强化铝合金，其它三种为可热处理强化铝合金。

金。

31机电工程学院EngineeringMaterials151）防锈铝合金LF主要系列：

主要系列：

Al-MnAl-Mn系、系、Al-MgAl-Mg系系主要性能：

主要性能：

具有很高的塑性、较低或中等的强度、具有很高的塑性、较低或中等的强度、优良的耐蚀性能和良好的焊接性能。

优良的耐蚀性能和良好的焊接性能。

使用：

防锈铝只能用冷变形来强化，防锈铝只能用冷变形来强化，一般在退火态或冷作硬化态使用。

一般在退火态或冷作硬化态使用。

32机电工程学院EngineeringMaterials16常用常用Al-MnAl-Mn系：

系：

LF21LF21，抗腐蚀性较好，抗腐蚀性较好，常用来制造需弯曲、冷拉或冲压的零件常用来制造需弯曲、冷拉或冲压的零件，如管道、容器、油箱等。

，如管道、容器、油箱等。

常用常用Al-MgAl-Mg系：

F2F2、LF3LF3、LF5LF5、LF6LF6等，有较高的疲劳性能和抗振性，强度高于Al-MnAl-Mn系合金，但耐热性较差，广泛用于航空航天工业中，如制造油箱、管道、铆钉、飞机行李架等。

33机电工程学院EngineeringMaterials172）.硬铝合金LY硬铝包括：

硬铝包括：

Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系和系和Al-Cu-MnAl-Cu-Mn系两类系两类常用常用Al-Cu-Mg系分为：

系分为：

低强度硬铝低强度硬铝（铆钉硬铝铆钉硬铝），如，如LY1LY1、LY3LY3、LY10LY10等，强度较低，但有很高的塑性等，强度较低，但有很高的塑性；

中强度硬铝中强度硬铝（标准硬铝），如（标准硬铝），如LY11LY11；

高强度硬铝高强度硬铝，如，如LY12LY12。

34机电工程学院EngineeringMaterials18硬铝包括：

Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系和系和Al-Cu-MnAl-Cu-Mn系两类系两类Al-Cu-Mg系硬铝的性能：

系硬铝的性能：

焊接性和耐蚀性焊接性和耐蚀性较差，对于板材可包覆一层高纯铝，通常还较差，对于板材可包覆一层高纯铝，通常还要进行阳极氧化处理和表面涂装，为提高其要进行阳极氧化处理和表面涂装，为提高其耐蚀性一般采用自然时效。

部分耐蚀性一般采用自然时效。

部分Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系硬铝具有较高的耐热性，如系硬铝具有较高的耐热性，如LY11LY11、LY1LY122，可在较高温度使用。

，可在较高温度使用。

34机电工程学院EngineeringMaterials19硬铝包括：

Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系和系和Al-Cu-MnAl-Cu-Mn系两系两类类Al-Cu-Mn系硬铝：

系硬铝：

为超耐热硬铝合金，为超耐热硬铝合金，具有较好的塑性和工艺性能，常用代号有具有较好的塑性和工艺性能，常用代号有LY16LY16、LY17LY17。

硬铝合金的用途：

常制成板材和管材，主常制成板材和管材，主要用于飞机构件、蒙皮、螺旋桨、叶片等。

要用于飞机构件、蒙皮、螺旋桨、叶片等。

34机电工程学院EngineeringMaterials203）.超硬铝合金LCAl-Zn-Mg-CuAl-Zn-Mg-Cu系合金：

系合金：

强度最高，常用强度最高，常用LC4LC4、LC9LC9等；

具有良好的热塑性，但疲劳性等；

具有良好的热塑性，但疲劳性能较差，耐热性和耐蚀性也不高；

表面通能较差，耐热性和耐蚀性也不高；

表面通常包覆常包覆wwZnZn=1%=1%的铝锌合金，零构件也要进的铝锌合金，零构件也要进行阳极化防腐蚀处理；

一般采用行阳极化防腐蚀处理；

一般采用淬火淬火+人人工时效工时效的热处理强化工艺；

用于工作温度的热处理强化工艺；

用于工作温度较低、受力较大的结构件，如飞机蒙皮、较低、受力较大的结构件，如飞机蒙皮、壁板、大梁、起落架部件等。

壁板、大梁、起落