文档介绍：第八章: 材料家族之二
——丰富多彩的有色金属
第一节:上天用得最多的材料——铝合金
第二节:又轻又强的材料——钛合金
第三节:最早应用的金属——铜及铜合金
第四节:耐热又耐蚀的材料——镍合金
第五节:多功能多用途的材料——稀有金属
第六节:材料开发的魔水——神奇的稀土元素
前言
在工业生产中,通常把铁及其合金称为黑色金属,把其他非铁金属及其合金称为有色金属。
有色金属的产量和用量不如黑色金属多,但由于其具有许多优良的特性,如特殊的电、磁、热性能,耐蚀性能及高的比强度(强度与密度之比)等,已成为现代工业中不可缺少的金属材料.
材料
占汽车净重比
Al
Fe
塑料
其它
橡胶
磁材料
玻璃
聚碳酸酯
Ti
碳纤维
各种材料在先进汽车中占的重量百分比
丰富多彩的有色金属
有色金属的种类很多,根据他们的蕴藏状况和物理特性基本可分为以下四类:
(1)有色重金属铜、镍、锡、铅、锑、钴、***等,他们的密度较大,约为7~11g/cm3。
(2)有色轻金属铝、镁、钙、钾、钠、钡等,他们的密度小于5g/cm3。
(3)贵金属金、银及铂族金属(铂、铑、钯、铱、锇、钌)等,因其价值比一般金属贵得多而得名,这些金属在空气中不会被氧化。
(4)稀有金属在80余种有色金属元素中,其中大约50种被认为是稀有金属。
一、铝及铝合金性能特点
纯铝具有银白色金属光泽,密度小( ),熔点低(℃), 导电、导热性能优良。
耐大气腐蚀,易于加工成形。
具有面心立方晶格,无同素异构转变,无磁性。
铝合金制造的机翼
第一节: 上天用得最多的材料 ——铝合金
铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性。
铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn等,此外还有Cr、Ni、Ti、Zr 等辅加元素。
铝合金型材
铝铸件
可将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。
变形铝合金又分为可热处理强化和不可热处理强化两类.
铝合金分类示意图
二、铝合金的分类
铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。
铝合金波纹管
铝合金制品
铝是可以回收利用的金属
汽化器(热交换管为LF21)
常用的Al-Mn系合金有 LF21( 3A21 ),其抗蚀性和强度高于纯铝,用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要弯曲、冲压加工的零件。
常用的Al-Mg系合金有 LF5( 5A05 ),其密度比纯
铝小,强度比Al-Mn合金高,在航空工业中得到广泛应用,如制造管道、容器、铆钉及承受中等载荷的零件。
②硬铝合金
主要是Al-Cu-Mg系合金,并含少量Mn。
可进行时效强化,也可进行变形强化。
强度、硬度高,加工性能好,耐蚀性低于防锈铝。
常用硬铝合金如LY11 (2A11)、 LY12 (2A12)等,用于制造冲压件、模锻件和铆接件,如螺旋桨、梁、铆钉等.
飞机翼梁(腹板为硬铝合金)