《鋁及鋁合金》ppt課件

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1、第三章有色金屬及其合金第一節(jié)鋁及鋁合金1.材料分類。2.金屬分類。作業(yè)1：整理第二章各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)，要求分類明確，調(diào)理清晰。第一節(jié)鋁及鋁合金工業(yè)純鋁的純度99.7%~98%，純鋁具有銀白色金屬光澤，密度小(2.72)，熔點(diǎn)低(660.4℃),導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能優(yōu)良。耐大氣腐蝕，易于加工成形。具有面心立方晶格，無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，無磁性。鋁合金制造的機(jī)翼1.1工業(yè)純鋁良好的低溫性能、無低溫脆性：在攝氏零度以下隨著溫度的降低，其強(qiáng)度和塑性提高。高的導(dǎo)電性：位于銀、銅、金之后。高的導(dǎo)熱性：熱交換器。無磁性：沖擊不產(chǎn)生火花，用于制作如儀表材料、電氣設(shè)備的屏蔽材料，易燃、易爆物的生產(chǎn)器材等。低

2、強(qiáng)度、高塑性：強(qiáng)度為80MPa~130MPa，延伸率30~50%。鋁耐蝕原因：表面會(huì)生成一層致密的Al2O3薄膜(厚度約為50～100?），可阻止其進(jìn)一步氧化，故鋁的抗大氣腐蝕能力強(qiáng)。但是鋁不耐酸、堿、鹽的腐蝕。參考標(biāo)準(zhǔn)：GB/T3190-1996、GB/T16474-1996純鋁應(yīng)用：1.代替較為貴重的銅合金制作電線，配制各種鋁合金，以及制作一些質(zhì)輕、導(dǎo)熱或耐大氣腐蝕而強(qiáng)度不高的器具。2.在汽車上用于制作空氣壓縮機(jī)墊圈、排氣閥墊片、汽車銘牌等。純鋁的強(qiáng)度低，提高強(qiáng)度的方法。1.在鋁中加入硅、銅、鋅、錳等合金元素，可以得到較高強(qiáng)度的鋁合金。2.冷變形加工。3.熱處理。1.2鋁

3、合金鋁合金分類：變形鋁合金鑄造鋁合金能熱處理強(qiáng)化不能熱處理強(qiáng)化鋁-硅系鋁-銅系鋁-鎂系鋁-鋅系Do變形鋁合金：成分位于D點(diǎn)以左。特點(diǎn)：當(dāng)加熱到固溶線OF線以上時(shí)，可得到單相α固溶體，其塑性很好，宜于進(jìn)行壓力加工，故稱為變形鋁合金。變形鋁合金又分為可熱處理強(qiáng)化和不可熱處理強(qiáng)化兩類.鋁合金分類示意圖鋁合金的分類鋁合金一般具有有限固溶型共晶相圖。熔點(diǎn)低，流動(dòng)性好，適于鑄造α固溶體成分不隨溫度變化，不能用熱處理強(qiáng)化α固溶體成分隨溫度變化，可用熱處理強(qiáng)化鋁合金分類示意圖鋁合金的分類鑄造鋁合金：鑄造鋁合金的力學(xué)性能雖然不如變形鋁合金，但鑄造工藝性能優(yōu)良，可進(jìn)行各種成形鑄造。三.常用鋁合金

4、1.變形鋁合金a.防銹鋁合金。b.硬鋁合金。c.超硬鋁合金。d.鍛造鋁合金。防銹鋁合金鋁-錳系，牌號(hào)：3xxx錳的作用是提高抗蝕能力，并且大部分錳溶于固溶體，可產(chǎn)生固溶強(qiáng)化。鋁-鎂系，牌號(hào)：5xxx鎂也可以產(chǎn)生固溶強(qiáng)化，且可降低合金密度。防銹鋁合金特點(diǎn)：1.鍛造退火后是單相固溶體組織，抗蝕性能高，塑性好，故稱防銹鋁合金。2.不能進(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化，屬于不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化的鋁合金。3.可進(jìn)行冷變形，利用加工硬化，提高其強(qiáng)度。應(yīng)用：負(fù)荷輕的沖壓件和要求耐腐蝕、保光澤的零件。如客車裝飾件、客車外皮、鉚釘、油箱、油管及其它零件。硬鋁合金：硬鋁合金屬于鋁-銅-鎂系合金，其牌號(hào)：2xxx表示。

5、強(qiáng)化相：CuAl2和Al2CuMg等。這類合金可進(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化，屬于能熱處理強(qiáng)化的鋁合金，也可進(jìn)行變形強(qiáng)化。缺點(diǎn)：耐腐蝕性比純鋁差。解決辦法：在表面包一層純鋁。應(yīng)用：飛機(jī)構(gòu)架、螺旋槳、葉片等。超硬鋁合金:鋁-銅-鎂-鋅系合金，其牌號(hào)：7xxx。第二相強(qiáng)化：固溶處理和人工時(shí)效后，可產(chǎn)生MgZn2，Al2CuMg等，具有高的強(qiáng)度和硬度。缺點(diǎn)：耐蝕性差，高溫下軟化快，包鋁法提高其抗蝕性。鍛造鋁合金：鋁-銅-鎂-硅系合金牌號(hào)2xxx。強(qiáng)化相：Mg2Si，性能與硬鋁相似，主要通過固溶強(qiáng)化和人工時(shí)效來強(qiáng)化。特點(diǎn)：耐蝕性和熱塑性好，適于鍛造。應(yīng)用：制造外形復(fù)雜的鍛件和模鍛件。2.鑄造鋁合金：

6、牌號(hào)：ZL+加三位數(shù)字，優(yōu)質(zhì)合金后面加A。ZL102合金類別順序號(hào)1：鋁-硅系2：鋁-銅系3：鋁-鎂系4：鋁-鋅系合金類別：1.鋁-硅（Al-Si）系鑄造合金：俗稱（硅鋁明）目前工程上應(yīng)用最廣泛的鑄造合金。硅的作用：減小膨脹系數(shù)，提高耐磨性、耐蝕性、硬度和強(qiáng)度。ZL102特點(diǎn)：1.流動(dòng)性好、收縮小、不易產(chǎn)生裂紋、適宜進(jìn)行鑄造。2.導(dǎo)熱性好，密度小，耐腐蝕型性好應(yīng)用：澆注或壓鑄密度小而重量輕的具有一定強(qiáng)度和形狀復(fù)雜的零件。應(yīng)用：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)殼、缸體及工作溫度200℃以下。鋁-銅（Al-Cu）系鑄造合金：耐熱性好，具有較高的高溫強(qiáng)度，又能通過熱處理來強(qiáng)化，缺點(diǎn)：是耐蝕性差，Wcu

7、高，耐蝕性降低。應(yīng)用：制造汽車、摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞和飛機(jī)的附件等。鋁-鎂（Al-Mg）系鑄造合金：優(yōu)點(diǎn)：密度小、強(qiáng)度高、耐蝕性好、能耐大氣和海水腐蝕。缺點(diǎn)：鑄造性能差，耐熱性低。200℃以下工作的零件。在一定場(chǎng)合可以替代不銹鋼。鋁-鋅（Al-Zn）系鑄造合金特點(diǎn)：由于Zn的固溶度較大，可經(jīng)變質(zhì)處理和時(shí)效處理，顯著提高合金的強(qiáng)度，而且價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：耐蝕性差，熱裂傾向大。應(yīng)用：用于制造形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜的汽車、飛機(jī)的零件和儀表零件等。舉例：小型汽車（BJ1040）發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋用鑄造鋁合金制造。優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量輕、導(dǎo)熱性