文档介绍：第4章有色金属及非金属材料
有色金属:非铁金属材料。
有色金属分类:
(1) 轻金属:Al、Mg、Ti、Na等,
(2) 重金属:Cu 、Pb 等
(3)贵金属:Au, Ag, Pt等
(4)稀有金属:W, Mo, Ta, Nb ,Zr, V 等
一、铝及铝合金
1、铝及铝合金的特性
(1)比重小,比强度高;ρ纯铝=
(2)优良的物理、化学性能
※导电性好,仅次于Ag, Cu, Au;
※极好的抗大气腐蚀能力;“钝化”
※非磁性,即磁化率极低。
(3)加工性能良好:
※塑性好,可冷成形;
※切削性能好;
※超高强度铝合金成形后热处理,可以有很高的强度。
※铸造铝合金铸造性能极好。
ρ<5g/cm3
1、纯铝
(1) 高纯铝
由01到04,~ % 。电容器和科研用。
(2) 工业高纯铝
牌号有:L0, L00 ~ % 。
牌号有:L01, L02, L03, L04 。
(3)工业纯铝
牌号有:L5, L4, L3, L2, L1, 。
Al的含量由98~ 99% 。电线、电缆等
2、铝合金
根据合金元素的含量和加工工艺性能特点,
铝合金可分为加工变形铝合金和铸造铝合金两类。
(1)变形铝合金
不可热处理强化铝合金--防锈铝
可热处理强化铝合金--硬铝,超硬铝和锻铝。
变形铝合金按性能
特点可分为:
—用“铝”和“防”二字的汉语拼音第一个
字母“L”和“F”加顺序号表示,如五号防锈铝用
LF5表示。 LF21 ( 3A21)等。
优良的抗腐蚀性能,因而得名防锈铝合金,还具有良好
的塑性与焊接性,适宜压力加工和焊接。机械性能较低,
可用冷加工方法使其强化。
切削加工工艺性能差,故适用制作焊接管道、
容器、铆钉以及其它冷变形零件。
—用“铝”和“硬”二字的汉语拼音首字母“L”和“Y”加顺序号表示,
如十二号硬铝用LY12表示。 LY1 (2A01) LY11(2A11)等。
铝-铜-镁系合金应用较早,用途很广。有强烈的时效强化作用,
经时效处理后具有很高的硬度、强度,故铝-铜-镁系合金总称为硬
铝合金。这类合金具有优良的加工工艺性能,可以加工成板、棒、
管、线、型材及锻件等半成品,广泛应用在航空,汽车和机械中。
—用“铝”和“超”二字的汉语拼音首字母“L”和“C”加顺序号表示,
如四号超硬铝用LC4(7A04)表示。 LC9 (7A09)
铝-锌-铜系合金是目前室温强度最高的一类铝合金,其强度达500~700MPa
,超过高强度的硬铝LY12合金(400-430 MPa),故称为超硬铝合金。
应用在航空飞机、大梁,起落架等承受重载的零部件。
—用“铝”和“锻”二字的汉语拼音首字母“L”和“D”加顺序号表示,
如五号锻铝用LD5(2A50)表示。 LD7( 2A70 ) LD10( 2A14)。
铝-镁-硅-铜系合金具有优良的锻造工艺性能,主要用作制作外形
复杂的锻件,故称为锻铝合金。
(2)铸造铝合金——一般含有较高量的合金元素,具有良好的
铸造性能,但塑性较低,不能承受压力加工。
铸造铝合金的牌号用“铸铝”二字的汉语拼音第一个大写字
母“ZL”加三位数字表示,
第一位数表示合金系别:
(1为铝硅系合金; 2为铝铜系合金;3为铝镁系合金;4为铝锌系合金)。
第二、三位数字表示合金的顺序号。
如ZL111表示11号铝硅系铸造铝合金。
-硅铸造合金
ZL101 、 ZL104、 ZL105、 ZL107、 ZL109
优良的铸造性、焊接性、抗蚀性以及足够的机械性能,但合金的致密度较小,
适宜制造致密度要求不太高的、形状复杂的铸件。
-铜铸造合金
ZL201 ZL202 ZL203
耐热性高,其高温强度随铜含量的增加而提高,而合金的
铸缩率和形成裂纹的趋向则减小。但由于铜含量增加,使
合金的脆性增加,故铜含量一般不超过14%。
-镁铸造合金
比重最小()、耐蚀性最好、强度最高(抗拉强度可达350MPa)
的铸造铝合金。但由于结晶温度范围宽,故流动性差,形成疏松趋向
大、其铸造性能不如铝-硅合金好。
ZL301 ZL302 ZL303
-锌铸造合金
有较高的强度,是最便宜的一种铸造铝合金。其主要缺点是抗蚀性差。
ZL401 ZL402
二、铜及铜合金
1、铜及铜合金的特性
(1)优异的物理化学性能:导电性、导热性好;抗蚀能力高;铜抗磁;
(2)良好的加工性能:塑性好,铸造性能好;
(3)特殊机械性能:减摩性耐磨性好,高的弹性极限和疲劳极限;
(4)色泽美观。
2、铜及